Pikaajalised kiudrestiandurid keemia- ja biomeditsiinilisteks rakendusteks

Abstraktne: Optiliste kiudude biosensoreid (OFBS) pakutakse üha enam nende olemuslike eeliste tõttu tavapäraste andurite ees, sealhulgas nende kompaktsus, potentsiaalne kaugjuhtimispult ja vastupidavus elektromagnetiliste häirete suhtes. Selles ülevaates tutvustatakse süstemaatiliselt OFBS-i edusamme, mis põhinevad pikaajalistel kiudvõredel (LPFG) keemiliste ja biomeditsiiniliste rakenduste jaoks disaini ja funktsionaliseerimise vaatenurgast. Sellise anduri tundlikkust saab suurendada, kui projekteerida seade töötama dispersiooni pöördepunktis või selle lähedal, töötades ümber režiimi ülemineku või nende kombinatsiooni. Lisaks on üksikasjalikult kokku võetud mitmed levinumad funktsionaliseerimismeetodid, näiteks 3- aminopropüültrietoksüsilaani (APTES) silaniseerimise ja grafeenoksiidi (GO) funktsionaliseerimise kovalentne immobiliseerimine ning kihtide kaupa kokkupanemise meetodi mittekovalentne immobiliseerimine. Lisaks on kasutusele võetud ka erineva konfiguratsiooniga peegeldavad LPFG-põhised andurid. Selle töö eesmärk on anda põhjalik arusaam LPFG-põhistest biosensoritest ja pakkuda välja mõned tulevased uurimissuunad.

cistanche tubulosa - parandab immuunsüsteemi

Märksõnad: biosensorid; kiudoptiline andur; pika perioodiga kiudrestid; tundlikkuse suurendamine; funktsionaliseerimise meetod

1. Sissejuhatus

Biosensorid mängivad keskkonna ja inimeste tervise seires üliolulist rolli tänu keemia ja biomassi tõhusale ja täpsele tuvastamisele. Biosensor sisaldab tavaliselt kahte põhikomponenti: bioretseptorit ja muundurit [1]. Biosensori projekteerimisel on oluline tehnoloogiline samm valida bioloogilisele sihtmärgile sobiv tundlik materjal. Saadud ühendite omadusi arvesse võttes on teiseks oluliseks sammuks anduri valimine vastavalt bioloogilise sihtmärgi ja bioretseptori vahelisest molekulaarsest interaktsioonist põhjustatud keemilistele või füüsikalistele muutustele. Valguse, soojuse ja keemiliste ainete tootmine või tarbimine äratundmisprotsessis muudetakse mõõdetavateks signaalideks [2]. Nende mehhanismide järgi saab valida sobiva anduri. Tunnustusprotsesside käigus tekkiv teave on mitmekesine; seetõttu on elektrokeemial, termoikal ja optikal põhinevaid andureid põhjalikult uuritud. Optilisi andureid, eriti neid, mis põhinevad optilistel kiududel, pakutakse üha enam keemia- ja biomeditsiinilistes rakendustes nende olemuslike eeliste tõttu tavapäraste andurite ees. Kiudoptilised biosensorid (OFBS) on tavaliselt kompaktsed ja väikese suurusega [3] ning võivad seega töötada minimaalse proovimahuga. Lisaks on OFBS-id multipleksimisvõimelised, elektromagnetiliste häirete suhtes immuunsed [4] ja kaugjuhitavad. Ka OFBSi käsitlevate publikatsioonide arv on viimase kahe aastakümne jooksul pidevalt kasvanud (nagu on näidatud joonisel 1). OFBS-i tüüpiline tööpõhimõte põhineb ümbritseva murdumisnäitaja (SRI) muutuse jälgimisel, mis tekib kiu pinnale seonduvast bioloogilisest sihtmärgist, mis viib tuvastatava spektri muutumiseni [5]. Nende tundlikkuse suurendamiseks SRI suhtes töödeldakse OFBS-id tavaliselt mikrostruktuurideks ja muudetakse geomeetriliselt, et tekitada sensoorses piirkonnas tugev kaduv väli.

Cistanche tubulosa eelised- tugevdada immuunsüsteemi

Selliste seadmete näidete hulka kuuluvad U-kujulised ja koonilised optilised kiud [6–10], D-kujulised optilised kiud [11, 12], söövitatud või kallutatud kiud Braggi restid (FBG) [13–15], pika perioodiga kiudrestid ( LPFG-d) [16–20], kadudega režiimi resonantsid (LMR) [21, 22], pinnaplasmonresonants (SPR) [23, 24] Mach-Zehnderi interferomeetrid (MZI) [25, 26], fotoonkristallkiud (PCF) ) [27,28] ja Lab-on-Fiberi seadmed [29–31]. Nende hulgas peavad mõned geomeetriliselt modifitseeritud kiud katte täielikult või osaliselt eemaldama, mis mõjutab optiliste kiudude vastupidavust, mis on omadus, mida tuleks praktilistes rakendustes arvesse võtta. Õnneks on ideaalne alternatiiv selle kahjustava toimingu vältimiseks murdumisnäitaja modulatsioon optilise kiu sees; restil põhinev kiud säilitab tugeva struktuuri ja kõrge tundlikkuse, eriti LPFG-d, mida on laialdaselt kasutatud murdumisnäitaja tuvastamisel, sealhulgas biokeemiliste molekulide tuvastamisel [32, 33], gaasi tuvastamisel [34–36] ja ioonide tuvastamisel [37, 38]. ].

Joonis 1. Publikatsioonide kasv aastate funktsioonina OFBS-i puhul. Andmed saidilt Web of Science

Selles ülevaates keskendusime disaini ja funktsionaliseerimise vaatenurgast LPFG-põhistele anduritele keemiliste ja biomeditsiiniliste rakenduste jaoks. Esiteks võetakse süstemaatiliselt kasutusele LPFG-põhiste biosensorite põhimõte. Seejärel võetakse kokku mitmed meetodid sellise anduri tundlikkuse parandamiseks ja illustreeritakse nende rakendusi biokeemia valdkonnas. Lisaks kirjeldame kategooriliselt sellise anduri biosensingu rakendusi üksikasjalikult vastavalt mitmele tüüpilisele funktsionaliseerimismeetodile. Lõpuks võtame sellest ülevaatest kokku ja pakume välja mõned edaspidised uurimissuunad.

2. LPFG-põhiste biosensorite põhimõte

LPFG on RI perioodiline modulatsioon (tavaliselt perioodiga Λ {{0}}–1000 µm) kiu südamikus, nagu on näidatud joonisel 2; modulatsioon võib ühendada valguse põhisüdamiku režiimist (LP01 režiim) edasi leviva katterežiimiga (LP0 m režiimid, kus m=2, 3, 4, . . . . ) ja seetõttu tekitab resonantsi kogumi sumbumisribad, mis on tsentreeritud LPFG ülekandespektri diskreetsetele lainepikkustele [18]. Lisaks saab režiimi LP01 ja LP0 m efektiivsete levikonstantide vahelist faasisobivuse tingimust väljendada järgmiselt: [39]:

kus 01 ja (m) cl on vastavalt levikonstandid režiimide LP01 ja LP0 m jaoks. Λ on võreperiood. LP01 režiimi ja LP0 m režiimi efektiivse RI (neff) korral saab neid väljendada neff ,co= 2 01 π λ ja n (m) eff ,clad=(m) cl λ vastavalt 2π . Sel juhul määratakse resonantslainepikkused (λres) LP01 režiimi ja LP0 m režiimi efektiivse RI abil ning saame järgmise avaldise [40]:

Joonis 2. LPFG-l põhineva OFBS-i skemaatiline illustratsioon

Konkreetse LPFG puhul võib Λ olla konstant ja ne ff, co määrab südamiku ja katte RI, samas kui n (m) eff, plakeeritud sõltub kattekihi RI ja SRI erinevusest. Seetõttu mõjutab resonantskarakteristikut kattepiirkonna efektiivne RI, mis on bioloogilise tuvastamise aluspõhimõte. Sel viisil saab resonantslainepikkuse nihet kujutada SRI muutustega, mis on põhjustatud kiu pinnal toimuvast molekulaarsest interaktsioonist. Loomulikult saab LPFG-põhise biosensori saavutada, varustades anduri keemiliselt reageerivate katetega, et selektiivselt tuvastada bioloogilisi sihtmärke.

3. LPFG-põhise biosensori RI tundlikkuse suurendamine

LPFG-põhise biosensori kujundamisel tuleks kõige olulisem töö keskenduda sellele, kuidas sellise anduri tundlikkust suurendada. Lisaks näitab üksikasjalik uurimine, et RI tundlikkusel põhinevate andurite parima jõudluse saab saavutada siis, kui SRI on katte RI lähedal (st 1,44–1,46 RIU) [41]. Võib märkida, et enamik biosensoreid on kavandatud töötama vesilahustes (st 1, 33–1, 34 RIU), mis erineb väga kiudkatte RI-st, mistõttu seade on vesiproovide suhtes madala tundlikkusega. Selle väljakutse lahendamiseks on aastate jooksul välja pakutud mitmeid lähenemisviise. Nende meetodite toimivus LPFG-põhiste biosensorite puhul on kokku võetud tabelis 1.

Tabel 1. Erinevate meetodite võrdlus LPFG-põhiste biosensorite täiustamiseks.

Tabel 1. Jätk.

3.1. Dispersiooni pöördepunkt

Kõige populaarsem metoodika on kujundada periood ja katterežiim dispersiooni pöördepunktis (DTP) või selle lähedal vastavalt selle faasisobituskõverale (PMC), ühendades seeläbi edasi leviva südamiku režiimi kõrgetasemelise katterežiimiga [62 ]. Nagu on näidatud joonisel 3, näitab võreperioodi ja resonantsi lainepikkuse vahelist seost PMC ja DTP-d saab jälgida PMC-s iga katterežiimi puhul, kus kõrgema järgu režiimi kalle muutub positiivsest negatiivseks. lainepikkus suureneb. Seega on antud võreperioodi jaoks kaks resonantslainepikkust mõlemal pool DTP-d ühendatud ühe katterežiimiga, moodustades kahetipulised resonantsid. Spektri erinevus kahe piikide vahel võib olla mõõteparameetriks, kuna selle lainepikkus muutub koos LPFG-de reageerimisega SRI muutusele. Oma eelmises töös [18] kontrollisime teoreetiliselt, et LPFG-de maksimaalne tundlikkus SRI suhtes on saavutatav DTP-s või selle läheduses. LPFG-põhiseid andureid, mis on loodud nende DTP lähedal, on biokeemilise seire valdkonnas läbi aastate laialdaselt kasutatud, kuna need on vesiproovide suhtes väga tundlikud. Siiski võib märkida, et lairibaühendusega DTP-anduril põhinev LPFG jaguneb kahe tipuga resonantsideks, kui seade on sukeldatud ümbritsevasse keskkonda, mille RI on õhust (st veest) kõrgem. Sel juhul võib seadmel olla madal tundlikkustegur, kuna resonantslainepikkus on DTP-st kaugel. Selle probleemi leevendamiseks on P. Biswasi rühm teoreetiliselt ja eksperimentaalselt tõestanud, et tundlikkust saab suurendada, kohandades katterežiimi esialgset sidestustugevust konkreetse kõrgema järgu katterežiimiga DTP-s [63]. F. Chiavaioli et al. teatas anti-IgG tuvastamiseks LPFG-põhisest biosensorist oma DTP lähedal, restiperioodiga 165 µm [42]. Joonisel 4a on näidatud LP0,12 katterežiimi PMC ja kiudkatte läbimõõdu vahelise sõltuvuse simulatsiooni tulemus. Ühtlane must joon vastab söövitamata kiule; katte läbimõõt söövitati 1% vesinikfluoriidhappe lahusega. Joonisel 4b on kujutatud kahe resonantsribaga LPFG spektraalset arengut söövitusprotsessi ajal. Kahe resonantsribaga LPFG ülekandespektrid võis saada enne söövitusprotsessi (dclad=125 µm) ja söövitamise ajal lähemate ribadega (dclad=124,6 µm ja 124,2 µm). Katte läbimõõtu veelgi vähendades 123, 8 µm-ni, muudeti topeltresonantsribad üheks laiemaks resonantsribaks (st kuni DTP-ni). Seejärel kadus see, kui katte läbimõõtu pidevalt vähendati. Biosensori jõudluse hindamisel võeti Eudragit L100 kopolümeer kasutusele keemiliselt modifitseeritud kihina, et tagada vabad karboksüülrühmad IgG immobiliseerimiseks. Saadud LPFG-l põhinev andur viidi läbi inimese seerumis, kus mõõdeti nii madalate anti-IgG kontsentratsioonide tuvastamist kui 70 µg/L (460 pM).

Joonis 3. Resonantsresonantsi lainepikkuse arvutatud varieerumine LPFG perioodiga. (a) Režiimid m=1 kuni m=10. (b) Režiimid m=11 kuni m=20. (c) Režiimid m=21 kuni m=30. Väikesed ringid määravad kõverate nõlvade pöördepunktid ja LPFG-l on kahe punktiirjoone vahelises piirkonnas suurim tundlikkus. Vastu võetud alates [18]. Creative Commonsi litsentsi alusel.

Lisaks LPFG häälestamisele spetsiifilisele kõrgema järgu katterežiimile DTP-s, vähendades katte läbimõõtu, on kasutusele võetud ka funktsionaalse kihi paksuse moduleerimine. Korposhi rühm [43] pakkus välja LPFG-põhise biosensori, mis kasutab biotiini bioretseptorina streptavidiini (SV) tuvastamiseks. Nagu on näidatud joonisel 5, kaeti ränidioksiidi südamiku ja kullakihi nanoosakesed (SiO2:Au NP-d) kiududele kiht-kihi meetodil polü (allüülamiinvesinikkloriidi) (PAH) polükatioonikihi abil. DTP-s töötavat LPFG-põhist biosensorit oli mugav häälestada kiht-kihilise sadestamise meetodil. SiO2 NP-de läbimõõtu kontrolliti ka, et uurida mõju tundlikkusele, ja tulemus näitab, et suuremate SiO2 NP-de (st 300 nm) tundlikkus oli suurem. See võib aidata kaasa tõhusamale eestsentslainele 300 nm läbimõõduga SiO2 NP-des. Lisaks soodustasid suuremad SiO2 NP-d biotiini ladestumist, suurendades seega SV adsorptsioonivõimet. Lõpuks saavutasid nad SV tuvastamise madalaima mõõdetud kontsentratsiooniga 2, 5 nM ja seda pakutud andurit saab kasutada kliiniliselt oluliste valguühendite sihtimiseks, vajades ainult ligandi asendamist.

Joonis 5. Skemaatiline illustratsioon (PAH/SiO2:Au)2 kile kihtide kaupa sadestumisest LPFG-le. Vastu võetud [43]. Creative Commonsi litsentsi alusel.

Teisest küljest on tõestatud, et DTP lähedal võib tekkida madalamat järku katterežiim, vähendades katte läbimõõtu, ja seejärel saavutatakse tundlikum võime kaduva välja suurenemise tõttu [44]. Sellest valgustatud on hiljuti olnud huvitav ettepanek kavandada DTP lähedal asuva LPFG madalaima astme katterežiim (LP0,2 katterežiim), et saada kõrge tundlikkusega seade [47]. Valmistati DTP lähedal LPFG, millele järgnes katte läbimõõdu söövitamine kuni 20 µm, kuni DTP lähedale ilmus LP0,2 režiim. Kavandatav seade integreeriti testimiseks suletud voolukambrisse SRI vahemikus 1,333–1,3335 RIU, mille tulemuseks oli tundlikkus 8751 nm / SRIU. Kuigi sellel oli refraktomeetrina suurepärane jõudlus, tuleks tegelikul biosenseerimisel arvesse võtta paljusid olulisi tegureid. Eelneva põhjal töötas sama rühm välja ülaltoodud seadme, kasutades IgG/antiIgG biokonjugaadi paarina biosensingu rakenduses, saavutades tuvastamispiiriks (LOD) 0,16 ng/mL (1,06 pM) [48]. Ühesõnaga, LPFG-põhiseid andureid, mis on konstrueeritud nende DTP-s või selle lähedal, on laialdaselt kasutatud immunoglobuliinide [42, 46, 64], bakterite [16, 45, 65, 66], DNA [67–69] ja muude tuvastamisel. eesmärgid [70–74].

cistanche toidulisandi eelised - suurendavad immuunsust

3.2. Režiimi ülemineku efekt

Nagu sissejuhatuses mainitud, teostatakse biokeemiline tuvastamine SRI muutuste tuvastamisega, kui resti piirkonda ladestunud bioretseptori kihid interakteeruvad sihtmärgiga. See põhimõte tuleneb peamiselt asjaolust, et väike osa katterežiimi väljast, eestsentsväljast, levib kiu väljapoole ja interakteerub väliskeskkonnaga, mille tulemuseks on n (m) eff, katte muutused, mis sõltuvad interaktsioonipiirkonna paksus ja kaduva välja läbitungimissügavus [75]. Režiimi ülemineku (MT) efekt on välja pakutud selleks, et optimeerida LPFG-põhiste andurite tundlikkust SRI muutuste suhtes. See võib ilmneda kiudkatte pinna katmisel õige paksusega kõrge RI (HRI) materjalidega. Del Villar et al. on teinud oma kirjanduses põhjaliku teooria ja arvulise meetodi [76]. See näitas, et HRI katted võivad muuta ühte katterežiimidest, mille tulemuseks on üleminek madalama järgu katte juhitavate režiimide (st kõrgema efektiivse murdumisnäitajaga) režiimide vahel kattega juhitavatele režiimidele ja muutub edaspidi n (m) eff, plakeeritud, mida saab kasutada andurite tundlikkuse suurendamiseks. Samal aastal said Andrea Cusano jt. kinnitas eksperimentaalselt katterežiimide ümberjaotust nanomõõtmeliste HRI kattekihtide ühtlaselt ladestamisel piki LPFG-d ja nende mõju RI tundlikkusele [77]. Sellest valgustatud Yang et al. [49] valmistas LPFG-l põhineva metaanianduri, mis töötas MT-s polükarbonaadi (PC)/krüptofaani A HRI-kattekihiga. Nad kasutasid anduri tööpunkti häälestamiseks MT-piirkonnas (mass-RI) automaatset kastmismeetodit. tundlikkus oli 3,56 × 103 nm/RIU). Metaani tuvastamine viidi läbi kõrge tundlikkusega 2,5 nm/% ja LOD-ga 0,2% (maht/maht). Esposito rühm teatas ühe otsaga LPFG-põhisest andurist butaani gaasi tuvastamiseks, mida on modifitseeritud ataktilise polüstüreeni nanosuuruses HRI-kattega [50]. Kihi paksuse vahemiku optimeerimise abil saab seadme tööpunkti häälestada MT piirkonnas. Butaaniauru tuvastamine viidi läbi kontsentratsioonidega kuni 1,0 mahuprotsenti, mille tulemuseks oli 2,2 nm/maht% tundlikkus ja võime tuvastada plahvatuspiirist madalamaid kontsentratsioone kuni kümnendiku butaanist. Sama uurimisrühm valmistas ka mitmekihilise struktuuriga LPFG-põhise anduri; struktuuriskeem on näidatud joonisel 6a [51]. Kiht koosneb PC-kilest ja palju õhemast grafeenoksiidi (GO) kihist, kus PC-kile nanosuuruses paksust reguleeriti paindlikult dip-katte tehnikaga, et häälestada seade töötama MT piirkonnas. Joonisel fig 6b on näidatud sumbumisriba lainepikkuse nihe PC paksuse, tööõhu ja PBS-lahuse kui keskkonna funktsioonina. GO teist kihti kasutati ära selle biosobivuse ja rohkete funktsionaalrühmade tõttu, mis andis seadmele võimaluse siduda biomeetrilisi molekule; seejärel valiti kõrge afiinsusega streptavidiini-biotiini süsteem, et hinnata seadme jõudlust biotinüülitud BSA tuvastamise kaudu, saavutades LOD 0, 2 aM.

Joonis 6. (a) Mitmekihiliste kiudude struktuur. (b) Sumbumisriba arvuline lainepikkuse nihe versus PC ülekatte paksus. Kordustrükk [51] loal. Autoriõigus © 2018 Elsevier BV

Lisaks HRI orgaaniliste materjalide kasutamisele kattekihtidena on MT piirkonnas tööpunkti häälestamiseks valitud ka palju anorgaanilisi materjale. Anorgaaniliste kattematerjalide peamised eelised on suurem saadaolev RI väärtuste vahemik ja rohkem kasvutehnikaid ning orgaaniliste materjalidega võrreldes on lihtsam saavutada ühtlast paksust. Piestrzy ´nska jt. teatas LPFG-del põhinevast etiketivabast biosensorist, mis on RI tundlikkuse jaoks kaetud õhukese tantaaloksiidi (TaOx) kattekihiga. Kuna TaOx RI oli IR spektrivahemikus sama kõrge kui 2, kontrolliti katte paksust subnanomeetril täpselt, kasutades aatomikihi sadestamise tehnikat. Saadud LPFG-põhiste andurite RI tundlikkus oli 11,500 nm/RIU RI vahemikus 1,335 kuni 1,345 RIU [52]. Pidevalt uuris Saha rühm teoreetiliselt MT katmist Si3N4 HRI kihiga katmise teel; tulemus näitas, et RI tundlikkus oli vesilahuse puhul üle 100 µm/RIU (st RI= 1.33) [53]. Veel üks hiljutine panus Li rühmalt, kes kasutas RI tuvastamiseks Au-Si õhukese kilega kaetud LPFG-põhist andurit, oli ülikõrge 7267,7 nm/RIU tundlikkus (st umbes RI= 1). 315); nad omistasid selle suurepärase jõudluse EH-katterežiimide MT-le ja tugevale ümbruskonda tungivale kaduvale väljale [54]. Kuigi on kasutatud erinevat tüüpi kattematerjale, alates orgaanilistest kuni anorgaanilisteni, on neil siiski negatiivne mõju saadud seadmele, sealhulgas selle korratavusele pikaajaline stabiilsus ja neeldumiskadu [55]. Seetõttu on kasutatud uut strateegiat, kasutades W-kujulise RI-profiiliga topeltkattekiudu (DCF). Rühm Esposito mõistis MT-efekti RI tundlikkusele, kirjutades esimest korda W-kujulises DCF-is valmistatud LPFG. DCF-i välimine kattekiht RI oli kõrgem kui sisemine kattekiht; seega toimis DCF-i välimine kattekiht sarnaselt HRI kattekihiga. Tööpunkti häälestamiseks selle nõuande MT-piirkonnale söövitati väliskate keemilise reagendiga. Lõpuks pöörati tähelepanu SRI tundlikkusele, saavutades veetaolises keskkonnas tundlikkuse 420 nm / RIU, mis kinnitas, et seda seadet saab kasutada biokeemiliseks tuvastamiseks ilma HRI katteta [55]. Seejärel töötasid nad välja ja katsetasid seda eristruktuuriga seadet nanomõõtmelise GO-kihiga katmise teel, et pakkuda funktsionaalrühmi antikeha kovalentseks sidumiseks. C-reaktiivse valgu tuvastamiseks seerumis saavutati töövahemik 1 ng/mL kuni 100 µg/mL ja LOD 0,15 ng/ml [56]. Hiljuti teatas sama rühm sarnasest DCF-i biosensorist D-vitamiini tuvastamiseks. Nagu on näidatud joonisel 7, valiti nanomeetriline GO ka selleks, et pakkuda karboksüülrühma funktsionaalrühmi Anti-VitD3 kovalentseks immobiliseerimiseks. Saadi selektiivne tuvastamine vahemikus 1–1000 ng/mL puhverlahuses ja need seadmed toimisid hästi ka segavate valkudega komplekssöötmes [57].

Joonis 7. Skemaatiline pilt D-vitamiini tuvastamiseks LPFG alusel GO-kihiga DCF-is

3.3. Nende lähenemisviiside kombinatsioon

Kui LPFG seadmeid rakendatakse biokeemilisele andurile, on neil erinev RI vahemik. Näiteks tavapärase bioretseptori (nt valk, DNA, antikeha) jaoks biosihtmärgi (nt valk, antigeen) tuvastamiseks varieerub SRI vahemikus 1,333 kuni 1,353 RIU [12,45]. Niiskusandurina želatiiniga modifitseeritud LPFG puhul varieerub SRI aga 1,3408 RIU-st katte RI-ni [78].

Samamoodi võib MT-efekt suunata ühe katte režiimidest katmisjuhitavatesse režiimidesse ning määratud tundlikkuse vahemikku saab häälestada paksuse täpse reguleerimise ja katte läbimõõdu vähendamisega [59, 61]. See näitab, et nii DTP kui ka MT efekti kombinatsioon võib parandada LPFG-de tundlikkust, sealhulgas kõrget tundlikkust ja määratud SRI töövahemikku. Näiteks rühm Mateusz realiseeris RI tundlikkuseks 2000 nm/RIU laiemas RI vahemikus (1,34–1,356 RIU) [59]. Selles töös kontrolliti katte läbimõõtu ja katte paksust nanomeetri vahemikus, et saavutada nii DTP kui ka MT efektid, kasutades reaktiivse ioonide söövitamise (RIE) meetodit ja raadiosageduslikku plasma tõhustatud keemilist aurustamist. Lisaks näitasid paljud teatatud tööd, et tundlikkust saab parandada ka LPFG-põhise anduri läbimõõdu vähendamisega [42, 79]. Sellest valgustatuna kombineeriti katte läbimõõt DTP ja MT-efektiga, et optimeerida Del Villari tundlikkust SRI suhtes [60]. LPFG optimeerimise analüüsimiseks ülaltoodud kolme teguri põhjal kasutati numbrilist meetodit, mis põhines südamiku ja katterežiimide täpsel arvutamisel ning siderežiimi teoorial. Lõpuks saadi märkimisväärne tundlikkus 143 × 103 nm / RIU, mis loodeti parandada LPFG-põhiste keemiliste ja bioloogiliste andurite eraldusvõimet. Hiljuti Fang et al. Samuti kombineerisid adekvaatselt nii DTP kui ka MT efektid, kasutades TiO2 kõrge RI nanofilmina, mis on sadestatud aatomkihi sadestamise tehnoloogiaga [61]. Topeltpiikide spektraalse erinevuse konstantsena hoidmiseks valiti erinevates LPFG-des sobiv restiperiood ja uuriti erinevaid TiO2 paksuseid, et optimeerida tundlikkust konkreetses SRI vahemikus. Nagu on näidatud joonisel 8, näitas see SRI tundlikkust 10,000 nm/RIU vahemikus 1,336–1,3397 RIU, 42, 000 nm/RIU vahemikus 1,4526–1,4561 RIU, 15 ,000 nm/RIU vahemikus 1,392–1,3971 RIU ja 23 000 nm/RIU vahemikus 1,44–1,4436 RIU. Joonis 8c, d näitab, et samas LPFG-seadmes võib realiseerida kaks kõrge tundlikkusega vahemikku.

Joonis 8. Ülekandespektrid ja resonantslainepikkuse nihe SRI erinevates vahemikes. (a) 65 nm TiO2 nanokile, Λ=230,5 µm. (b) 15 nm TiO2 nanokile, Λ=237 µm. (c,d) 50 nm TiO2 nanokile, Λ=230 µm. Vastu võetud [61]. Creative Commonsi litsentsi alusel.

4. LPFG-põhiste biosensorite funktsionaliseerimine

Oluline on märkida, et LPFG-põhist biosensorit kasutatakse lainepikkuse nihke mõõtmiseks, mis on põhjustatud seadme pinna RI muutusest, mis on tingitud sihtmolekulide selektiivsest adsorptsioonist pinnal, selle asemel et mõõta muutusest põhjustatud lainepikkuse nihet. ümbritseva keskkonna hulgi RI-st. Seetõttu on LPFG-põhise biosensori funktsionaliseerimine oluline samm biokeemiliste rakenduste realiseerimisel. Üldjuhul ladestatakse LPFG-põhise biosensori pinnale kaheosalised funktsionaalsed kihid: üks osa on kandjakiht, mida kasutatakse bioretseptori immobiliseerimiseks, ja teine ​​osa on bioretseptori kiht, mida kasutatakse äratundmiselemendina (ensüümid, valgud, antikehad ja nii edasi), et sihtmärki selektiivselt püüda. Seetõttu on bioretseptori kihi optilisele kiule immobiliseerimiseks kasutatud erinevaid meetodeid. LPFG-põhiste biosensorite erinevate funktsionaliseerimismeetodite bioretseptori, sihtmärgi ja jõudluse võrdlus on näha tabelis 2.

Tabel 2. Erinevate LPFG-põhiste biosensorite funktsionaliseerimise aruannete võrdlus

4.1. APTES Silanizati

Kõige tõhusam meetod LPFG-põhise biosensori funktsionaliseerimiseks põhineb kovalentsel immobiliseerimisel, kuna see on püsivalt kinnitunud bioretseptoriga. 3- 3-Aminopropüültrietoksüsilaani (APTES) silaanimine on tavaline ja ideaalne meetod, mida kasutatakse enamikus ränidioksiidi substraatide keemilistes modifikatsioonides. Seda meetodit rakendati edukalt valgu [101102], DNA [67,68], antikehade [17,82,103] ja nii edasi kovalentseks immobiliseerimiseks. Sel juhul vajab optiline kiud silanoolrühmade (Si-OH) moodustamiseks eeltöötlusetappi, sukeldades KOH/NaOH, happe või piraaja lahusesse. Sarnaselt võivad APTES-i molekulis olevad etoksürühmad (–OCH2CH3) moodustada Si-OH hüdrolüüsireaktsiooni kaudu vesikeskkonnas [104]. Seejärel viib Si-OH vaheline kondenseerumine siloksaani (Si-O-Si) sideme moodustumiseni, võimaldades APTES-i molekulidel immobiliseeruda kiu pinnale. Lisaks võivad külgnevad APTES-molekulid moodustada kondensatsiooni teel polümeermaatriksi, mille tulemusena moodustuvad ränidioksiidi substraatide vabad amino-funktsionaalsed (-NH2) pinnad [105]. Pärast silaanimise lõpetamist toimub antikehade või ensüümide karboksüülrühmade aktiveerimise etapp 1-etüül-3-(3- dimetüülaminopropüül)karbodiimiidvesinikkloriidi (EDC) ja N-hüdroksüsuktsiinimiid (NHS). Seejärel saab antikehi või ensüüme siduda –NH2 rühmadega, moodustades amiidsidemeid, vesiniksidemeid või elektrostaatilise interaktsiooni [106]. Anjli rühm pakkus triatsüülglütseriidide tuvastamiseks välja LPFG-l põhineva ensümaatilise biosensori lipaasi ensüümi stabiilse kovalentse sidumise kaudu [80]. joonisel fig 9 on kujutatud lipaasi ensüümi immobiliseerimise etapp; lipaas ensüüm seoti kiu pinnaga, moodustades amiidsidemed kiu –NH2 rühmade ja ensüümi –COOH rühmade vahel. Lainepikkuse nihet mõõdeti koos sihtmärgiga interakteeruva ensüümiga. Mõõdeti nii madalate triatsüülglütseriidide kontsentratsioonide kui 17,71 mg/dl; spetsiaalne test viidi läbi ka inimverega ja kogu katse viidi läbi konstantsel temperatuuril 37 ◦C. APTES silaniseerimise glükoosoksüdaasi immobiliseerimiseks viis läbi ka Wu [81]. Selles töös immobiliseeriti glükoosoksüdaas S-kujulisele LPFG-le APTES silaanimistehnoloogia abil ja seda kasutati glükoosi tuvastamiseks bioretseptorina. Glükoosi oksüdaasi ja glükoosispetsiifilise seondumisega seotud mõõtmisena kasutati ülekandekao variatsiooni. Katsetulemused näitavad, et pakutud anduri tundlikkus oli 6,229 dB/massi% vahemikus 0–1 massiprotsenti. Hiljuti on Gan et al. [39] töötas Staphylococcus aureuse tuvastamiseks välja LPFG-põhise anduri, mis põhineb APTES-i silaniseerimisega kovalentselt immobiliseeritud munakollase antikehal (IgY). Tuvastamistesti sai lõpule viia umbes 20 minutiga ja Staphylococcus aureuse tuvastamine viidi läbi kuni 33 CFU/mL. Seetõttu loodeti Staphylococcus aureuse tuvastamiseks väljatöötatud seadet rakendada meditsiini- ja toidutuvastuse valdkonnas.

Joonis 9. Ensüümide immobiliseerimine, et luua optilise kiu sondile biotuvastuskiht. Kordustrükk [80] loal. Autoriõigus © 2015 Elsevier BV

4.2. GO funktsionaliseerimine

Kuigi amino-funktsionaliseeritud kiud on laialdaselt pakutud, ei suuda üks funktsionaalne rühm seda siduda teist tüüpi bioloogiliste retseptoritega, piirates seega selle kasutamist. Erinevad uurimisrühmad on keskendunud GO-le; kiu pind sadestatakse pärast silaanimist keemiliselt või füüsiliselt GO nanolehtedega. GO on rikas hapnikku sisaldavate funktsionaalrühmade poolest, nagu epoksü-, hüdroksüül- ja karboksüülrühm, mis annavad GO-le võime kovalentselt siduda erinevaid biomolekule [107]. Lisaks on GO-l ka võime adsorbeerida biomolekule mittekovalentse immobiliseerimise teel, nagu elektrostaatiline, interaktsiooni vesinikside ja π–π virnastamine [108, 109]. Chen et al. [46] teatasid kahe tipuga LPFG-st, mis on deponeeritud GO nanolehtedega, et immobiliseerida IgG ja IgG/anti-IgG biokonjugaadi paarina immunosenseerimiseks. Nad võtsid kasutusele uue strateegia GO ladestamiseks, mis tugines keemilisele sidemele, millele järgnes füüsiline adsorptsioon. APTES-silaniseeritud kiu ja GO vahel tekkis keemiline side. Vahepeal adsorbeerusid GO nanolehed koos vee aurustamisega kiu pinnale. Lõpuks sukeldati GO-sadestatud LPFG-põhine andur IgG lahusesse ja ühendati kovalentselt kokku EDC / NHS-i ristsidumise keemia abil. Anti-IgG tuvastamine saadi kuni kontsentratsioonini 7 ng/ml PBS puhvris. Anduri korduvkasutatavus viidi läbi ka seotud anti-IgG eemaldamisega. Sama rühm töötas järjest välja hemoglobiini tuvastamise, mis põhines GO nanosheet-funktsionaliseeritud LPFG-põhisel anduril [85]. Nagu on näidatud joonisel 10, võeti GO ladestamiseks kasutusele ka keemiline side, millele järgnes füüsikaline adsorptsioonistrateegia, ja tundlikkuse põhimõte põhines hemoglobiini molekulide ja GO vahelisest mittekovalentsest interaktsioonist põhjustatud resonantsi intensiivsuse varieerumise mõõtmisel. Soovitav GO paksus kontrolliti 501, 8 nm-ni, mis tagas olulise valguse ja aine interaktsiooni kaduva välja ja sihtmolekulide vahel. Välja töötatud andur viidi läbi hemoglobiini tuvastamiseks tundlikkusega –77 dB/RIU ja LOD-ga 0,05 mg/ml.

Joonis 10. GO sadestamise skeem LPFG-põhisel seadmel. (a) Leeliselise töötlemise protsess, (b) APTES silaanimine, (c) GO epoksürühm reageeris APTES-silaanitud kiupinna aminorühmaga ja (d) GO nanolehed kanti kiu pinnale. Kordustrükk [85] loal. Autoriõigus © 2018 Elsevier BV

Hiljuti on avastamispiire ja sadestamismeetodit veelgi täiustanud Wang jt. [{{0}}]. Selles töös kanti hemoglobiini tuvastamiseks GO nanolehtedega mikrokitsenev LPFG. Pärast keemilise sidumise lõpetamist, millele järgnes füüsiline adsorptsioon, kasutasid nad ära optilise pintseti efekti, et veelgi tõhustada GO nanolehtede ja kiu vahelist koostoimet. GO paksus 203,6 nm immobiliseeriti mikrokitsenevale LPFG-le. Saadi {{10}.02 mg/ml LOD erinevates segavates ühendites. Hiljuti töötas sama rühm välja sama struktuuriga biosensori veise seerumi albumiini (BSA) tuvastamiseks [87]. Andurmehhanism põhineb GO ja BSA vahelise kovalentse sideme põhjustatud lainepikkuse nihke mõõtmisel. LOD 0,043 mg/ml, 0,029 mg/ml ja 0,032 mg/ml saavutati vastavalt DI vees, uureas ja glükoosis. Samamoodi pakkusid nad koobaltioonide tuvastamiseks välja ka mikrokitsenev LPFG, mida funktsionaliseerisid GO/polüdopamiini nanokomposiitid [88]; nanokomposiidid sadestati mikrokitsenevale LPFG pinnale APTES silaanimise tõttu, millele järgnes optiliste pintsettide efekt. Kavandatav andur näitas koobaltioonide kontsentratsioonivahemikus 1 ppb kuni 107 ppb tundlikkust 2, 4 × 10–3 dB / ppb ja saavutati kontsentratsioonide tuvastamise piir 0, 17 ppb. Mikrokoonusega LPFG-põhised andurid, mida funktsionaliseerib GO, on rakendatud ka Na+ ja Mn2+ ioonide tuvastamiseks [110] ja Ni2+ ioonide tuvastamiseks [89].

cistanche tubulosa - parandab immuunsüsteemi

Cistanche Enhance Immunity toodete vaatamiseks klõpsake siin

【Küsi lisa】 E-post:cindy.xue@wecistanche.com / Whats App: 0086 18599088692 / Wechat: 18599088692

4.3. Kiht-kihilt kokkupanemise meetod

Ülaltoodud kiudude kovalentse modifitseerimise meetodil on hea stabiilsus; aga paksuse reguleerimine, näiteks reaktsiooni kontsentratsiooni ja aja reguleerimine, on keerulisem. Kontrollitava paksusega funktsionaalse katte realiseerimine on samuti tegur, mida tuleb arvestada LPFG-põhise seadme tundlikkuse optimeerimisel. Kiht-kihiline (LbL) koost pakub paljutõotavat viisi nanomeetri skaala paksusega funktsionaalse katte täpseks ladestamiseks [70, 111], mis on ajendatud elektrostaatilisest interaktsioonist vastupidiselt laetud polüelektrolüütide vahel [112,113]. Tiani rühm [90] töötas välja LPFG-l põhineva soolsuse anduri, mis on kaetud kitosaani (CHI)/polü(akrüülhappe) (PAA) polüelektrolüüdi mitmekihiliste kihtide ioontugevustundlikkusega LbL montaažimeetodil. Kogu sadestamise protsessi korrati 20 korda, sukeldades seade vastavalt polükatiooni CHI ja polüaniooni PAA. Huvitav on see, et LPFG resonantsi lainepikkuse nihe muutus soola kontsentratsiooni suurenedes punasest siniseks. Seda võib seletada katte turse vähenemisega või paisumisega vastusena erinevale NaCl kontsentratsioonivahemikule. Tundlikkus 36 nm/M saadi vahemikus 0,5–0,8 M. Seda uuringut eeldati ka biomeditsiini ja ravimite kohaletoimetamise kohta. Sama rühm pakkus LPFG-le välja ka soolsuse anduri, mis on kaetud ioontugevusele reageeriva hüdrogeeliga [91]. Kahekomponendilised polüelektrolüüdid, mis ladestuvad LbL-i koostuga, võivad põhjustada mõningaid probleeme, st pH risttundlikkust ja mittelineaarseid seoseid resonantsi lainepikkuse nihke ja soolsuse kontsentratsiooni vahel. Nagu on näidatud joonisel 11, valmistati selle töö käigus uudne andur, mis oli LbL-koostu kaudu kaetud kvaterniseeritud polü(4-vinüülpüridiini) (qP4VP) hüdrogeeliga, millele järgnes keemiline ristsidumine. Väärib märkimist, et polüanioon PAA vabastati kattekihist valikuliselt pärast keemilist ristsidumist, et saada ühekomponendiline hüdrogeel. Välja töötatud anduri tundlikkus oli 7 nm / M ning resonantslainepikkuse nihke ja soolsuse kontsentratsiooni vahel oli hea lineaarne seos vahemikus 0, 4–0, 8 M.

Joonis 11. q37P4VP hüdrogeelkatte valmistamine. Vastu võetud [91]. Creative Commonsi litsentsi alusel

LbL-i montaažimeetodil kanti LPFG-põhisele biosensorile ka muud polüelektrolüüdi funktsionaalsed katted. Lee et valmistas LPFG-l põhineva biosensori, mis on kaetud polü(diallüüldimetüülammooniumkloriidi) (PDDA) ja tetrakis (4-sulfofenüül)porfiinist (TSPP) nano-monteeritud õhukese kilega LbL tehnika abil ammoniaagi tuvastamiseks. al. [92]. Abd-Rahmani rühm valmistas LPFG pinnale PDDA/polü (naatrium-p-stüreensulfonaat) (PSS)-Au nanoosakeste kattekihi, kasutades elavhõbeda (II) ioonide tuvastamiseks LbL tehnikat [93]. Kavandatud anduril oli suurepärane jõudlus elavhõbeda (II) ioonide kontsentratsioonivahemikus 0,5 ppm kuni 10 ppm. Liu et al. [64] töötas LbL meetodi abil välja LPFG-põhise biosensori, mis on kaetud polü(allüülamiinvesinikkloriidi) (PAH)/kullaga kaetud ränidioksiidi nanoosakestega streptavidiini ja immunoglobuliini M (IgM) tuvastamiseks. Ni et al. [94] uuris LPFG-l põhinevat andurit, millel oli polü(etüleen-imiin) (PEI) ja polü(akrüülhape) (PAA) kate pH tuvastamiseks; kattekiht parandas mitmeseinaliste süsinik-nanotorude dispersiooni ja adhesioonivõimet. Tiani rühm [95] pidas PAH-d/PAA-d polüelektrolüüdi funktsionaalseks kattekihiks, mis kanti LbL-koostu abil spetsiifiliste antikehade sidumiseks Staphylococcus aureuse tuvastamiseks. Polüelektrolüüdi funktsionaalne kate võib hõlbustada bakterite adhesiooni ja tuvastamist LOD-ga 224 CFU / ml demonstreeriti PBS-is.

4.4. Muud meetodid

Optilise kiu funktsionaliseerimise meetod sõltub teatud määral rakenduskeskkonnast. Õhus kasutatavate optiliste kiudude funktsionaliseerimismeetod on lakoonilisem ja lihtsam kui vesilahustes rakendatav. Näiteks kasutatakse gaasianduris laialdaselt kastmismeetodit, mida on lihtne kasutada ja mille abil on lihtne kontrollida tundliku kile paksust. Fengi rühm [96] teatas molübdeensulfiidi/sidrunhappe komposiitkiledest, mis kanti sool-geeli ja kastmismeetodi abil LPFG-le, et mõõta vesiniksulfiidi jälgi. Joonisel 12 on näidatud molübdeensulfiidi/sidrunhappe komposiitkiledega kaetud LPFG pinna ja ristlõike SEM-kujutised. Jooniselt 12b võib näha, et kile paksust reguleeriti ühtlaselt lainepikkusel 59{9}} nm. Kavandatud anduril oli kõrge tundlikkus 10,52 pm/ppm gaasilise vesiniksulfiidi kontsentratsioonivahemikus 0 kuni 70 ppm ja gaasi vesiniksulfiid tuvastati kuni kontsentratsioonini 0,5 ppm . Sama rühm uuris ka vesiniksulfiidigaasi tuvastamiseks kitsenevat LPFG-põhist andurit, mis oli funktsionaliseeritud molübdeensulfiidi/sidrunhappe komposiitkiledega [114]. Saavutati tundlikkus 16,65 pm/ppm. Lisaks töötas Dingi rühm [97] lämmastikoksiidi (NO) gaasi tuvastamiseks välja LPFG-põhise anduri, mis on kaetud GO-ga. Katted valmistati pärast 5% HNO3 lahusega töötlemist kastmismeetodil. NO anduril olid suurepärased tundlikkuse omadused NO kontsentratsioonivahemikus 0 kuni 400 ppm. Xu et al. pakkus ammoniaagi tuvastamiseks välja LPFG-põhise anduri, mis on sadestatud GO / tselluloosatsetaadi komposiitidega [115]. Nende komposiitide sadestamiseks kasutati keemilist ristsidumise meetodit ja kastmismeetodit. Kavandatud ammoniaagianduril oli suurepärane tundlikkus (98,32 pm/ppm).

Joonis 12. SEM-kujutised (a) LPFG külgpinnast ja (b) komposiitmembraaniga kaetud LPFG ristlõikest. Kordustrükk [96] loal.

Lisaks on metallorgaanilisi raamistikke (MOF-id) nende suurepäraste häälestatava poorsuse, suure sisepinna ja orgaanilise funktsionaalsuse tõttu laialdaselt kasutatud LPFG-põhiste andurite funktsionaliseerimiseks gaasi tuvastamiseks ja muuks anduriks. MOF-id on hübriidkristallilised nanomaterjalid, mis koosnevad metallikatioonidest ja orgaanilistest liganditest [116–118]. Optiliste kiudude funktsionaliseerimise meetodid MOF-idega keskenduvad peamiselt in situ kristallisatsioonile [119,120]. Korposhi rühm töötas välja LPFG-põhise orgaanilise auru anduri, mida funktsionaliseerisid tseoliitse imidasoolraamistik-8 (ZIF-8) ​​[121]. Nagu on näidatud joonisel 13a, kanti ZIF-8 kiled LPFG pinnale, kasutades in situ kristallisatsioonitehnikat. LPFG ülekandespektrit jälgiti iga modifitseerimisetapi ajal. ZIF-8 ühtlast paksust näitavad SEM-kujutised joonisel 13b. Lõpuks viidi see väljapakutud andur läbi tundlikkusega 0.015 ± {{20}},001 ja 0,018 ± 0,0015 nm/ppm ning LOD 6,67 ja 5,56 ppm vastavalt atsetooni ja etanooli puhul [98]. Sama rühm valmistas LPFG-põhise süsinikdioksiidi (CO2) anduri, mida oli modifitseeritud HKUST-1 õhukese kilega, kasutades in situ kristallisatsiooni ja LbL tehnikat [99]. CO2 tuvastamine viidi läbi LOD-ga 401 ppm. Lisaks saab MOF-e kasutada ka potentsiaalsete maatriksitena ensüümide integreerimiseks [122]. Zhu et al. teatas, et glükoosoksüdaasiga (GOx) kapseldatud ZIF-8 kaeti LPFG-le in situ kristallimise teel [100]. Glükoosi tuvastamiseks saadi tundlikkus 0,5 nm/mm vahemikus 1–8 mM.

5. Peegeldavad LPFG-põhised andurid

Kuna LPFG-põhine andur võib ühendada valguse põhisüdamiku režiimist edasi leviva katterežiimiga, tekitab see resonantssummutusribade komplekti, mis on tsentreeritud ülekandespektri diskreetsetele lainepikkustele. LPFG-põhiste andurite üheks eripäraks on nende töötamine ülekanderežiimis, mis on mõnes bioloogilises rakenduses ebamugav, kui neid on vaja viaali/katseklaasi sisestada. Miniaturiseerimise seisukohast tuleb valguse emissiooniport ja signaali kogumise port paigutada samal küljel. Lisaks võib paindetundlikkus häirida edastatavat optilist signaali [123]. Seetõttu on mõned teosed, kus LPFG edastusrežiimi töö on muudetud peegeldusrežiimi tööks. Swart, PL pakkus välja ühe sondiga Michelsoni interferomeetri, mis põhineb LPFG-l, kus interferomeetri faasinihe sõltub ümbruse RI-st [124]. Kim DW töötas välja ka ühekiulise sondi, mis põhineb kahel interferomeetril, peegeldusrežiimil LPFG-l RI tuvastamiseks ja sisemisel Fabry-Perot interferomeetril temperatuuri mõõtmiseks [125]. Kuigi LPFG-põhine interferomeetri andur töötas peegeldusrežiimis, võib anduri kogupikkus olla interferomeetri olemuse tõttu [124,126] vähemalt 4–5 cm, mis oli in vivo tuvastamiseks ebamugav. Jiang et al. töötas välja kompaktse peegeldava LPFG-anduri, kattes alumiiniumkilega ainult katte otspinna ja peegeldades seejärel ainult katte režiime [127]. Kavandatud seadme pikkus oli tavaliselt 0,5–3 cm pikk, mis oli sama, mis tavalisel LPFG-põhisel anduril. Siiski kasutati keerukat katmisprotsessi. Rana S. et al. kasutas peegeldava LPFG anduri realiseerimiseks kuluefektiivset pintsliga katmismeetodit, kasutades saadaolevat hõbepastat. Välja töötatud seade viidi läbi temperatuuritundlikkuse koefitsiendiga 0,046 nm/◦C vahemikus 23 ◦ kuni 200 ◦ C [128]. Aastal [129] valmistati peegeldav LPFG-põhine andur koos Sagnaci fiibersilmuspeegliga (SFLM) RI ja temperatuuri mõõtmiseks. Selle seadmega saab saavutada samaaegse RI ja temperatuuri mõõtmise, kuna LPFG ja SFLM on erineva tundlikkusega RI ja temperatuuri suhtes. Veel üks peegeldavate LPFG-põhiste andurite vältimatu probleem on soovimatute interferomeetriliste ribade teke, mis kattuvad LPFG sumbumisribadega [130, 131]. Mõned tõhusad lähenemisviisid keskenduvad täpsele lõikamisele LPFG lõpus [123] või poleerimisele pärast lõikamist [132], et saada unikaalne sumbumisriba. [123], nagu on näidatud joonisel 14, oli võre ots täpselt lõhki lõigatud ja kaetud peegeldava kihiga. Selle seadme SRI-tundlikkuse suurendamiseks muudeti kiu pinnal ataktilise polüstüreeni HRI-katet. Seejärel kaeti polü(metüülmetakrülaat)-kometakrüülhape biofunktsionaalse kihina kiududele, et kovalentselt immobiliseerida bioretseptor. Klassi C-laktamaaside tuvastamine saavutati kuni mõnekümne nM suurusjärgus kontsentratsioonini PBS puhvris.

Joonis 14. (a) lõpliku peegeldava LPFG muunduri skemaatiline vaade; b) SRI eksperimentaalne ja arvuline tundlikkus; c) foto, mis näitab selles töös välja töötatud peegeldavat LPFG biosensori sondi. Kordustrükk [123] loal. Autoriõigus © 2016 Elsevier BV

Villar ID jt. [133] pakkus välja lihtsama viisi ühe sumbumisriba saamiseks; kiu ots kaeti hõbedase peegliga, mis suutis neelata katterežiimide kaudu edastatavat võimsust. Veelgi huvitavam on see, et Dey TK et al. [101] eemaldas osa LPFG-st suvalises kohas, ilma et oleks vaja täpset lõikamist või poleerimist. Soovimatud resonantsribad saab eemaldada, kohandades katterežiimi PMC-d; sellest tuli kasu ka selle seadme RI tundlikkuse suurendamine. Lõpuks saadi RI tundlikkus ~1300 nm/RIU.

6. Järeldused

See ülevaade toob esile LPFG-põhiste andurite põhilise tööpõhimõtte ning nende sensibiliseerimise ja tundlikkuse suurendamise mehhanismid keemiliste ja biomeditsiiniliste rakenduste jaoks. LPFG-põhiste biosensorite põhiprintsiip on see, et SRI muutusi saab teisendada resonantslainepikkuse nihke või ülekandekao variatsiooni mõõtmiseks. LPFG-põhiste biosensorite tundlikkuse suurendamiseks keemiliste ja biomeditsiiniliste rakenduste jaoks on hiljuti avaldatud aruannetes vastu võetud kaks peamist metoodikat. Üks on projekteerida LPFG, mis töötab DTP-s või selle läheduses, mida saab realiseerida võre perioodi, katte läbimõõdu või funktsionaalse kihi paksuse häälestamise teel. See metoodika toimib hästi immunoglobuliinide, bakterite, DNA ja muude sihtmärkide tuvastamiseks. Teine on MT-efekt, mida saab realiseerida kiudkatte pinna katmisel õige paksusega HRI materjalidega. On tõestatud, et see metoodika toimib hästi orgaanilise gaasi (nt metaan ja butaan) ja valgu (nt biotinüülitud BSA, C-reaktiivne valk) tuvastamisel. Käesolevas artiklis käsitletakse ka nende strateegiate kombinatsiooni. Teisest küljest on LPFG-põhiste biosensorite funktsionaliseerimine hädavajalik samm spetsiifilise tundlikkuse saavutamiseks. Nagu on näidatud tabelis 2, võtame kokku mitmed tavalised funktsionaliseerimismeetodid, mis vastavad erinevat tüüpi retseptoritele. APTES-i silaaniseerimist kasutatakse tavaliselt antikehade või ensüümide kovalentseks sidumiseks, edasine funktsionaliseerimine GO-ga võib pakkuda seadmele võimet siduda kovalentselt rohkem erinevaid retseptoreid GO rohkete funktsionaalrühmade tõttu. Lisaks käsitletakse selles artiklis ka LbL-i kokkupanekut, mittekovalentse funktsionaliseerimise meetodit. Selle meetodi eeliseks on see, et see on mugavam ja suudab täpselt reguleerida funktsionaalse kihi paksust. Seda meetodit on kasutatud polüelektrolüütide ladestamiseks soolsuse ja pH tuvastamiseks, samuti ioonide, gaaside ja bakterite tuvastamiseks. Üle on vaadatud ka teisi funktsionaliseerimismeetodeid (nt kastmiskatmine ja in situ kristallimise tehnikad). Lisaks on kasutusele võetud ka peegeldavad LPFG-põhised andurid. Ehkki peegelduskonfiguratsioonides demonstreeritud LPFG-d on väiksema tundlikkusega, saab neid sisestada viaali/katseklaasi, mis on nende keemiliste või biomeditsiiniliste rakenduste jaoks mugavam ja praktilisem. Selles ülevaates on näidatud, et LPFG on paljulubav andurplatvorm keemiliste ja biomeditsiiniliste rakenduste jaoks. Mõttekas tulevikusuund peaks olema uuenduslike kattematerjalide ja funktsionaliseerimismeetodite kasutamine rohkemate biomolekulide tuvastamiseks. Lisaks tuleks LPFG-põhistes andurites kasutada OFBS-i loomupärast multipleksimisvõimet, et saavutada mitme parameetri või mitme sihtmärgiga mõõtmised, kirjutades samasse seadmesse erinevad võred. Keerulistes mõõtmiskeskkondades tuleks rohkem pingutada, et vähendada või kõrvaldada LPFG-põhiste andurite risttundlikkuse (nt temperatuur, deformatsioon) mõju.

cistanche tubulosa - parandab immuunsüsteemi

Viited

1. Mittal, S.; Kaur, H.; Gautam, N.; Mantha, AK Biosensorid rinnavähi diagnoosimiseks: retseptorite, muundurite ja signaali võimendamise strateegiate ülevaade. Biosens. Bioelektron. 2017, 88, 217–231. [CrossRef] [PubMed]

2. Mehrotra, P. Biosensorid ja nende rakendused – ülevaade. J. Oral Biol. Craniofac. Res. 2016, 6, 153–159. [CrossRef]

3. Polley, N.; Basak, S.; Hass, R.; Pacholski, C. Kiudoptilised plasmoonandurid: tundlike biosensorplatvormide pakkumine minimaalse laborivarustusega. Biosens. Bioelektron. 2019, 132, 368–374. [CrossRef]

4. Roriz, P.; Silva, S.; Frazão, O.; Novais, S. Optiliste kiudude temperatuuriandurid ja nende biomeditsiinilised rakendused. Andurid 2020, 20, 2113. [CrossRef]

5. Esposito, F.; Srivastava, A.; Sansone, L.; Giordano, M.; Campopiano, S.; Iadicicco, A. Pikaajalistel kiudvõredel põhinevad etiketivabad biosensorid: ülevaade. IEEE Sens. J. 2021, 21, 12692–12705. [CrossRef]

6. Wen, H.-Y.; Huang, C.-W.; Li, Y.-L.; Chen, J.-L.; Jah, Y.-T.; Chiang, C.-C. Lamping U-kujuline fiiberbiosensor detektor MicroRNA jaoks. Andurid 2020, 20, 1509. [CrossRef]

7. Chen, K.-C.; Li, Y.-L.; Wu, C.-W.; Chiang, C.-C. Glükoosiandur, mis kasutab kulla nanoosakeste ja glükoosi oksüdaasiga U-kujulist optilist fiibersondi. Andurid 2018, 18, 1217. [CrossRef]

8. Liu, J.; Xing, Y.; Zhou, X.; Chen, GY; Shi, H. Valguse lehtkiired täiustatud U-kujulise fiiberoptilise fluorestseeruva immuunsensoriga Microcystin-LR jaoks. Biosens. Bioelektron. 2021, 176, 112902–112908. [CrossRef]

9. Chen, L.; Leng, Y.-K.; Liu, B.; Liu, J.; Wan, S.-P.; Wu, T.; Yuan, J.; Shao, L.; Gu, G.; Fu, YQJS; et al. Ülikõrge tundlikkusega sildivaba kiudoptiline biosensor, mis põhineb kitseneval ühemoodilisel ilma südamikuta ühemoodilisel siduril Staphylococcus aureuse tuvastamiseks. Sens. Täiturmehhanismid B Chem. 2020, 320, 128283. [CrossRef]

10. Kumar, R.; Leng, Y.; Liu, B.; Zhou, J.; Shao, L.; Yuan, J.; fänn, X.; Wan, S.; Wu, T.; Liu, JJB Bioelectronics, ülitundlik biosensor, mis põhineb magnetiliste mikrosfääride täiustatud mikrokiudinterferomeetril. Biosens. Bioelektron. 2019, 145, 111563. [CrossRef]

11. Quero, G.; Crescitelli, A.; Paladino, D.; Consales, M.; Buosciolo, A.; Giordano, M.; Cutolo, A.; Cusano, A. Evanescent-laine pika perioodiga kiudvõre D-kujulistes optilistes kiududes kõrge tundlikkusega murdumisnäitaja tuvastamiseks. Sens. Täiturmehhanismid B Chem. 2011, 152, 196–205. [CrossRef]

12. Jang, HS; Park, KN; Kim, JP; Sim, SJ; Kwon, ELT; Han, Y.-G.; Lee, KS Tundlik DNA biosensor, mis põhineb külgmiselt poleeritud kiu pinnale moodustatud pika perioodiga restil. Opt. Ekspress 2009, 17, 3855–3860. [CrossRef] [PubMed]

13. Bekmurzajeva, A.; Dukenbajev, K.; Šaimerdenova, M.; Bekniyazov, I.; Ayupova, T.; Sypabekova, M.; Molardi, C.; Tosi, D. Trombiini tuvastamiseks aptameeridega funktsionaliseeritud söövitatud Braggi resti biosensor. Andurid 2018, 18, 4298. [CrossRef] [PubMed]

14. Sypabekova, M.; Korganbajev, S.; González-Vila, Á.; Caucheteur, C.; Šaimerdenova, M.; Ayupova, T.; Bekmurzajeva, A.; Vangelista, L.; Tosi, D. Funktsionaliseeritud söövitatud kallutatud kiust Braggi resti aptasensor märgisevaba valgu tuvastamiseks. Biosens. Bioelektron. 2019, 146, 111765. [CrossRef]

15. Lobry, M.; Fasseaux, H.; Loyez, M.; Chah, K.; Goormaghtigh, E.; Wattiez, R.; Chiavaioli, F.; Caucheteur, C. Plasmonic Fiber Grating Biosensors Demodulated Through Spectral Envelopes Intersection. J. Valgus. Technol. 2021, 39, 7288–7295. [CrossRef]

16. Celebanska, A.; Chiniforooshan, Y.; Janik, M.; Mikulic, P.; Sellamuthu, B.; Perreault, J.; Bock, WJ bioinspireeritud süsivesikutega kaunistatud pikaajaline kiudrest etiketivabade bakterite tuvastamiseks. IEEE Sens. J. 2019, 19, 11965–11971. [CrossRef]

17. Xiao, P.; Sun, Z.; Huang, Y.; Lin, W.; Ge, Y.; Xiao, R.; Li, K.; Li, Z.; Lu, H.; Yang, M.; et al. Optilise mikrokiust immuunanduri väljatöötamine eesnäärmespetsiifilise antigeeni analüüsiks, kasutades kõrge järgu difraktsiooniga pika perioodiga võre. Opt. Ekspress 2020, 28, 15783–15793. [CrossRef]

18. Shu, X.; Zhang, L.; Bennion, I. Pikaajaliste kiudrestide tundlikkuse omadused. J. Valgus. Technol. 2002, 20, 255–266.

19. Pilla, P.; Trono, C.; Baldini, F.; Chiavaioli, F.; Giordano, M.; Cusano, A. Pikaajaliste restide hiiglaslik tundlikkus üleminekurežiimis dispersiooni pöördepunkti lähedal: integreeritud disainilahendus. Opt. Lett. 2012, 37, 4152–4154. [CrossRef]

20. Zuppolini, S.; Quero, G.; Consales, M.; Diodato, L.; Vaiano, P.; Venturelli, A.; Santucci, M.; Spyrakis, F.; Costi, parlamendiliige; Giordano, M.; et al. Märgistuseta fiiberoptiline võimalus ravimiresistentsete bakterite poolt ekspresseeritud C-klassi laktamaaside tuvastamiseks. Biomed. Opt. Ekspress 2017, 8, 5191–5205. [CrossRef]

21. Chiavaioli, F.; Janner, D. Fiber Optic Sensing with Lossy Mode Resonants: Applications and Perspectives. J. Valgus. Technol. 2021, 39, 3855–3870. [CrossRef]

22. Lin, Y.-C.; Chen, L.-Y. Elektriväljast põhjustatud kadudega režiimi resonantsi peen rakendamine optilise tasapinnalise lainejuhi biosensori jõudluse parandamiseks. Biosensors 2021, 11, 86. [CrossRef] [PubMed]

23. Wang, W.; Mai, Z.; Chen, Y.; Wang, J.; Li, L.; Su, Q.; Li, X.; Hong, X. Märgistuseta fiiberoptiline SPR biosensor C-reaktiivse valgu spetsiifiliseks tuvastamiseks. Sci. Rep. 2017, 7, 16904. [CrossRef] [PubMed]

24. Huang, C.; Zhou, Y.; Yu, G.; Zeng, J.; Li, Q.; Shen, K.; Wu, X.; Guo, R.; Zhang, C.; Zheng, B. Pinnaplasmonresonantsil põhinev glutatiooniga funktsionaliseeritud pika perioodi kiudresti andur As3+ ioonide tuvastamiseks. Nanotehnoloogia 2021, 32, 485501. [CrossRef]

25. Chalyan, T.; Guider, R.; Pasquardini, L.; Zanetti, M.; Falke, F.; Schreuder, E.; Heideman, RG; Pederzolli, C.; Pavesi, L. Asümmeetrilised Mach-Zehnderi interferomeetripõhised biosensorid aflatoksiini M1 tuvastamiseks. Biosensors 2016, 6, 1. [CrossRef]

26. Janik, M.; Brzozowska, E.; Czyszczo ´n, P.; Celeba ´nska, A.; Koba, M.; Gamian, A.; Bock, WJ; ´Smietana, M. Optiline kiudaptasensor märgisteta bakterite tuvastamiseks väikestes kogustes. Sens. Täiturmehhanismid B Chem. 2021, 330, 129316. [CrossRef]

27. Liu, Q.; Ma, Z.; Wu, Q.; Wang, W. Biokeemiline andur põhineb vedelsüdamikul fotoonilisel kristallkiul, mis on täidetud kulla, hõbeda ja alumiiniumiga. Opt. Lasertehnoloogia. 2020, 130, 106363. [CrossRef]

28. Mahfuz, MA; Hossain, MA; Haque, E.; Hai, NH; Namihira, Y.; Ahmed, F. Bimetallkattega madala levimiskaoga fotoonkristallkiududel põhinev plasmoonilise murdumisnäitaja andur. Andurid 2019, 19, 3794. [CrossRef]

29. Consales, M.; Quero, G.; Spaziani, S.; Principe, M.; Micco, A.; Galdi, V.; Cutolo, A.; Cusano, A. Metasurface-Enhanced Lab-on-Fiber biosensorid. Laser Photonics Rev. 2020, 14, 2000180. [CrossRef]

30. Managò, S.; Quero, G.; Zito, G.; Tullii, G.; Galeotti, F.; Pisco, M.; De Luca, AC; Cusano, A. Labor-on-fiber SERS optode kohandamine erineva suurusega bioloogiliste sihtmärkide suunas. Sens. Täiturmehhanismid B Chem. 2021, 339, 129321. [CrossRef]

31. Marco, P.; Francesco, G.; Giorgio, G.; Giuseppe, Q.; Andrea, C. Isemonteeritud perioodilised mustrid optilise kiu otsal mikrosfäärimassiivide abil. In Proceedings of the 24th International Conference on Optical Fiber Sensors, Curitiba, Brasiilia, 28. september–2. oktoober 2015; lk. 96341N.

32. Badmos, AA; Sun, Q.; Sun, Z.; Zhang, J.; Yan, Z.; Lutsyk, P.; Rožin, A.; Zhang, L. Ensüümiga funktsionaliseeritud õhukese kattekihiga pika perioodi kiudrest üleminekurežiimis dispersiooni pöördepunktis suhkrutaseme ja glükoosi tuvastamiseks. J. Biomed. Opt. 2017, 22, 027003. [CrossRef]

33. Heidemann, BR; Chiamenti, I.; Oliveira, MM; Muller, M.; Fabris, JL Funktsionaliseeritud pikaajaline rest – plasmoonkiudandur, mida kasutatakse glüfosaadi tuvastamiseks vees. J. Valgus. Technol. 2018, 36, 863–870. [CrossRef]

34. Kanka, J. Pöördepunktiga pika perioodiga restide projekteerimine fotoonkristallkius gaaside refraktomeetria jaoks. Sens. Täiturmehhanismid B Chem. 2013, 182, 16–24. [CrossRef]

35. Gu, Z.; Xu, Y.; Gao, K. Solgeelkattega optilise kiu pikaajaline rest gaasianduri jaoks. Opt. Lett. 2006, 31, 2405–2407. [CrossRef]

36. Wei, W.; Nong, J.; Zhang, G.; Tang, L.; Jiang, X.; Chen, N.; Luo, S.; Lan, G.; Zhu, Y. Grafeenil põhinev pikaajaline kiudvõre pinnaplasmonresonantsandur kõrge tundlikkusega gaasianduri jaoks. Andurid 2017, 17, 2. [CrossRef]

37. Tan, S.-Y.; Lee, S.-C.; Kuramitz, H.; Abd-Rahman, F. Uudne hübriidne pikaajaline kiudvõre-difuusne gradient õhukeste kilede andurisüsteemis elavhõbeda (II) ioonide tuvastamiseks vees. Optik 2019, 194, 163040. [CrossRef]

38. Wang, J.-N. Mikrofluidiline pikaajalise kiudresti anduri platvorm kloriidioonide kontsentratsiooni mõõtmiseks. Andurid 2011, 11, 8550–8568. [CrossRef]

39. Gan, W.; Xu, Z.; Li, Y.; Bi, W.; Chu, L.; Qi, Q.; Yang, Y.; Zhang, P.; Gan, N.; Dai, S.; et al. Staphylococcus aureuse kiire ja tundlik tuvastamine, kasutades munakollase antikehaga kaetud pikaajalise kiudrestiga immunosensorit. Biosens. Bioelektron. 2022, 199, 113860. [CrossRef]

40. Vengsarkar, AM; Lemaire, PJ; Judkins, JB; Bhatia, V.; Erdogan, T.; Sipe, JE Pikaajalised kiudrestid ribafiltritena. J. Valgus. Technol. 1996, 14, 58–65. [CrossRef]

41. Patrick, HJ; Kersey, AD; Bucholtz, F. Pikaajaliste kiudvõrede reageerimise analüüs välisele murdumisnäitajale. J. Valgus. Technol. 1998, 16, 1606–1612. [CrossRef]

42. Chiavaioli, F.; Biswas, P.; Trono, C.; Bandyopadhyay, S.; Giannetti, A.; Tombelli, S.; Basumallick, N.; Dasgupta, K.; Baldini, F. Tundliku etiketivaba immunosenseerimise suunas pika perioodiga kiudrestide abil. Biosens. Bioelektron. 2014, 60, 305–310. [CrossRef] [PubMed]

43. Marques, L.; Hernandez, FU; James, SW; Morgan, SP; Clark, M.; Tatam, RP; Korposh, S. Väga tundlik optilise fiibri pika perioodi restiga biosensor, mis on ankurdatud ränidioksiidi südamikuga kullakoore nanoosakestega. Biosens. Bioelektron. 2016, 75, 222–231. [CrossRef] [PubMed]

44. Del Villar, I.; Cruz, JL; Socorro, AB; Corres, JM; Matias, IR Tundlikkuse optimeerimine kattekihiga söövitatud pikaajaliste kiudrestidega dispersiooni pöördepunktis. Opt. Ekspress 2016, 24, 17680–17685. [CrossRef]

45. Dandapat, K.; Tripathi, SM; Chinifooroshan, Y.; Bock, WJ; Mikulic, P. Kompaktne ja kulutõhus temperatuuritundetu biosensor, mis põhineb pika perioodiga kiudrestidel E. coli bakterite täpseks tuvastamiseks vees. Opt. Lett. 2016, 41, 4198–4201. [CrossRef]

46. ​​Liu, C.; Cai, Q.; Xu, B.; Zhu, W.; Zhang, L.; Zhao, J.; Chen, X. Grafeenoksiidi funktsionaliseeritud pikaajaline rest ultratundlikuks sildivabaks immunosenseerimiseks. Biosens. Bioelektron. 2017, 94, 200–206. [CrossRef]

47. Dey, TK; Tombelli, S.; Biswas, P.; Giannetti, A.; Basumallick, N.; Baldini, F.; Bandyopadhyay, S.; Trono, C. Pöördepunkti lähedal asuvate pikaajaliste kiudrestide madalaima järgu katteviisi analüüs. J. Valgus. Technol. 2021, 39, 4006–4012. [CrossRef]

48. Dey, TK; Tombelli, S.; Biswas, P.; Giannetti, A.; Basumallick, N.; Baldini, F.; Bandyopadhyay, S.; Trono, C. Märgistusteta immunosenseerimine pikaajaliste kiudrestide abil madalaima järgu katterežiimil ja pöördepunkti lähedal. Opt. Lasertehnoloogia. 2021, 142, 107194. [CrossRef]

49. Yang, J.; Zhou, L.; Huang, J.; Tao, C.; Li, X.; Chen, W. Üleminekurežiimi pika perioodi kiudresti tundlikkuse suurendamine metaani andurina, kasutades kõrge murdumisnäitajaga polükarbonaadi/krüptofaani A ülekattesadest. Sens. Täiturmehhanismid B Chem. 2015, 207, 477–480. [CrossRef]

50. Esposito, F.; Zotti, A.; Ranjan, R.; Zuppolini, S.; Borriello, A.; Campopiano, S.; Zarrelli, M.; Iadicicco, A. Ühe otsaga pikaajaline kiudrest, mis on kaetud õhukese polüstüreenkilega butaanigaasi tuvastamiseks. J. Valgus. Technol. 2018, 36, 825–832. [CrossRef]

51. Esposito, F.; Sansone, L.; Taddei, C.; Campopiano, S.; Giordano, M.; Iadicicco, A. Ultratundlik biosensor, mis põhineb pikaajalisel restil, mis on kaetud polükarbonaat-grafeenoksiidi mitmekihilise kihiga. Sens. Täiturmehhanismid B Chem. 2018, 274, 517–526. [CrossRef]

52. Piestrzy ´ska, M.; Dominik, M.; Kosiel, K.; Janczuk-Richter, M.; Szot-Karpi ´ska, K.; Brzozowska, E.; Shao, L.; Niedziółka-Jonsson, J.; Bock, WJ; ´Smietana, M. Ultratundlikud tantaaloksiidi nanokattega pika perioodiga restid erinevate bioloogiliste sihtmärkide tuvastamiseks. Biosens. Bioelektron. 2019, 133, 8–15. [CrossRef]

53. Saha, N.; Kumar, A. Väga tundlik murdumisnäitaja andur, mis põhineb režiimi üleminekul kahekordse resonantsi pika perioodi võre sissekirjutatud harja lainejuhis. J. Valgus. Technol. 2019, 37, 5576–5582. [CrossRef]

54. Li, Z.; Zhu, H. Sensing performance of surface waveguide mode excited in long period fiber rest with gold-silicon nanocoatings. Opt. Lett. 2021, 46, 266–269. [CrossRef] [PubMed]

55. Esposito, F.; Srivastava, A.; Sansone, L.; Giordano, M.; Campopiano, S.; Iadicicco, A. Tundlikkuse suurendamine pika perioodiga restides režiimi ülemineku abil katmata topeltkattekiududes. IEEE Sens. J. 2020, 20, 234–241. [CrossRef]

56. Esposito, F.; Sansone, L.; Srivastava, A.; Baldini, F.; Campopiano, S.; Chiavaioli, F.; Giordano, M.; Giannetti, A.; Iadicicco, A. Pikaajaline rest kahekordse kattekiust, mis on kaetud grafeenoksiidiga kui suure jõudlusega optiline platvorm biosenseerimiseks. Biosens. Bioelektron. 2021, 172, 112747. [CrossRef] [PubMed]

57. Esposito, F.; Sansone, L.; Srivastava, A.; Cusano, AM; Campopiano, S.; Giordano, M.; Iadicicco, A. Märgistuseta D-vitamiini tuvastamine optilise biosenseerimisega, mis põhineb pika perioodilise kiudrestiga. Sens. Täiturmehhanismid B Chem. 2021, 347, 130637. [CrossRef]

58. Smietana, M.; Koba, M.; Brzozowska, E.; Krogulski, K.; Nakonieczny, J.; Wachnicki, L.; Mikulic, P.; Godlewski, M.; Bock, WJ Pikaajaliste restide sildivaba tundlikkus, mida suurendavad aatomikihiga sadestatud TiO2 nanokatted. Opt. Ekspress 2015, 23, 8441–8453. [CrossRef]

59. Smietana, M.; Koba, M.; Mikulic, P.; Bock, WJ kombineeritud plasmapõhine kiudude söövitus ja teemanditaoline süsiniku nanokattekiht pikaajaliste restide tundlikkuse suurendamiseks. J. Valgus. Technol. 2016, 34, 4615–4619. [CrossRef]

60. Del Villar, I. Ülikõrge tundlikkusega andurid, mis põhinevad vähendatud läbimõõduga õhukese kilega kaetud pika perioodiga võretel, üleminekurežiimis ja dispersiooni pöördepunkti lähedal. Opt. Ekspress 2015, 23, 8389–8398. [CrossRef]

61. Zou, F.; Liu, Y.; Mou, C.; Zhu, S. Nanokilega kaetud pikaajaliste kiudvõrede murdumisnäitaja tundlikkuse optimeerimine dispersiooni pöördepunkti lähedal. J. Valgus. Technol. 2020, 38, 889–897. [CrossRef]

62. Shu, X.; Zhu, X.; Wang, Q.; Jiang, S.; Shi, W.; Huang, Z.; Huang, DJEL LP015 katterežiimi topeltresonantspiigid pika perioodiga restides. elektron. Lett 1999, 35, 649–651. [CrossRef]

63. Biswas, P.; Basumallick, N.; Bandyopadhyay, S.; Dasgupta, K.; Ghosh, A.; Bandyopadhyay, S. Pikaajaliste ümberpööramispunktide restide tundlikkuse suurendamine esialgse ühendusseisundi häälestamise teel. IEEE Sens. J. 2015, 15, 1240–1245. [CrossRef]