Theoretical and experimental study of a highly sensitive SPR biosensor based on Au grating and Au film coupling structure

表面等离子共振 材料科学 栅栏 光学 折射率 表面等离子体子 严格耦合波分析 生物传感器 溅射沉积 表面等离子体激元 时域有限差分法 光电子学 灵敏度(控制系统) 电子束光刻 薄膜 等离子体子 衍射光栅 溅射 纳米技术 物理 抵抗 纳米颗粒 图层(电子) 工程类 电子工程
作者
Haoyuan Cai,Mengwei Wang,Jing Liu,Xiaoping Wang
出处
期刊:Optics Express [Optica Publishing Group]
卷期号:30 (15): 26136-26136 被引量:19
标识
DOI:10.1364/oe.461768
摘要

A high-sensitivity surface plasmon resonance (SPR) sensor based on the coupling of Au grating and Au film is investigated through simulations and experiments. The SPR sensor is designed by using a hybrid method composed of genetic algorithm (GA) and rigorous coupled wave analysis (RCWA). The numerical results indicate the sensor has an angular sensitivity of 397.3°/RIU (refractive index unit), which is approximately 2.81 times higher than the conventional Au-based sensor and it is verified by experiments. Theoretical analysis, by finite-difference time-domain (FDTD) method, demonstrates the co-coupling between surface plasmon polaritons (SPPs) propagating on the surface of Au film and localized surface plasmons (LSPs) in the Au grating nanostructure, improving the sensitivity of the SPR sensor. According to the optimized structural parameters, the proposed sensor is fabricated using e-beam lithography and magnetron sputtering. In addition, the proposed sensor is very sensitive to the detection of small molecules. The limit of detection (LOD) for okadaic acid (OA) is 0.72 ng/mL based on an indirect competitive inhibition method, which is approximately 38 times lower than the conventional Au sensor. Such a high-sensitivity SPR biosensor has potential in the applications of immunoassays and clinical diagnosis.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
21完成签到 ,获得积分10
1秒前
在水一方应助wenjian采纳,获得10
2秒前
2秒前
3秒前
AA发布了新的文献求助10
3秒前
传奇3应助GYH采纳,获得10
3秒前
科研小白发布了新的文献求助10
3秒前
zenabia发布了新的文献求助20
3秒前
今后应助陈123采纳,获得10
4秒前
好旺完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
小二郎应助半凡采纳,获得10
5秒前
Coral完成签到,获得积分10
5秒前
李健的粉丝团团长应助lhx采纳,获得10
6秒前
独特平灵发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
艾小晞发布了新的文献求助10
6秒前
Ava应助五五五采纳,获得10
6秒前
orixero应助小毛线采纳,获得10
6秒前
浮游应助再煎熬采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
samuel发布了新的文献求助10
7秒前
毕长富完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
科研通AI6应助StarSilverSaint采纳,获得30
8秒前
8秒前
酷波er应助贪玩嘉懿采纳,获得10
8秒前
迷走姑娘完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI6应助朱志伟采纳,获得10
8秒前
无辜凡完成签到,获得积分20
8秒前
路过蜻蜓发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
luhui发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Zeolites: From Fundamentals to Emerging Applications 1500
Architectural Corrosion and Critical Infrastructure 1000
Early Devonian echinoderms from Victoria (Rhombifera, Blastoidea and Ophiocistioidea) 1000
Hidden Generalizations Phonological Opacity in Optimality Theory 1000
By R. Scott Kretchmar - Practical Philosophy of Sport and Physical Activity - 2nd (second) Edition: 2nd (second) Edition 666
Energy-Size Reduction Relationships In Comminution 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4940647
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4206748
关于积分的说明 13075495
捐赠科研通 3985361
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2182177
邀请新用户注册赠送积分活动 1197793
关于科研通互助平台的介绍 1110088