Plasmonic sensor based on offset-splicing and waist-expanded taper using multicore fiber for detection of Aflatoxins B1 in critical sectors

基于偏移拼接和腰部扩展锥度的多芯光纤等离子体传感器用于关键部门黄曲霉毒素B1的检测

引用

Liu, X., Singh, R., Li, M., Li, G., Min, R., Marques, C., Zhang, B., & Kumar, S. (2023). 基于偏移拼接和腰部扩展锥度的多芯光纤等离子体传感器用于关键行业黄曲霉毒素B1检测。《光学快讯》，31(3)，4783–4800。

关键词

  • 等离子体传感器
  • 黄曲霉毒素B1 (AFB1) 检测
  • 多芯光纤，偏移拼接
  • 腰部扩展锥形
  • 金纳米粒子
  • 碳化铌 (Nb2CTx) MXene
  • 局域表面等离子体共振 (LSPR)
  • 灵敏度
  • 检测限

简介

一种新型便携式光纤传感器采用金纳米粒子和碳化铌 (Nb2CTx) MXene 来检测食品、水和其他产品中的黄曲霉毒素B1 (AFB1)。

摘要

本文介绍了一种用于检测黄曲霉毒素B1 (AFB1) 的新型光纤传感器。该传感器基于多模光纤 (MMF) 和多芯光纤 (MCF) 结构，具体而言是 MMF-MCF-MCF-MMF 配置。该结构采用对称横向偏移拼接和腰部扩展锥形结构，以增强倏逝波并产生强大的倏逝场。

为了进一步提升传感器性能，金纳米粒子 (AuNP) 被沉积在光纤探针表面，以激发局域表面等离子体共振 (LSPR)。该传感器还采用了碳化铌 (Nb2CTx) MXene，以增强生物相容性并增加 AFB1 抗体结合的比表面积。该传感器的线性检测范围为 0 - 1000 nM，灵敏度为 11.7 nm/µM，检测限为 26.41 nM。

研究人员重点介绍了该传感器在各个领域的潜在应用，包括：

  • 监测农产品和副产品中的AFB1
  • 检测水产养殖（例如鱼缸）中的AFB1
  • 实时监测人体体液中的AFB1
  • 文章强调了该传感器的优势，例如无需标记、响应时间快、灵敏度高、检测限低以及成本效益高。研究人员还进行了包括扫描电子显微镜（SEM）成像在内的多项测试，以表征该传感器的结构和性能。

来源：https://opg.optica.org/directpdfaccess/0856237f-ef9b-4b84-ba46c5b6a1aea073_525539/oe-31-3-4783.pdf?da=1&id=525539&seq=0&mobile=no

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