检测新型冠状病毒的光纤生物传感器研究与仿真

提出一种基于表面等离子共振(surface plasman resonance, SPR)的光子晶体光纤(photonic crystal fiber, PCF)生物传感器,用于实时检测严重急性呼吸综合征冠状病毒2型(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)。通过传感表面上的配体与病毒的相互作用,分析物的折射率(refractive index, RI)在1.334—1.355范围变化。基于有限元方法(finite element method, FEM)分析和评估了3种不同的包层结构,包括金、银以及带有二氧化钛保护层的银。该传感器工作在可见光范围内,幅度灵敏度(amplitude sensitivity, AS)、波长灵敏度(wavelength sensitivity, WS)、分辨率、检测限(limit of detection,LoD)和品质因数(figure of merit,FOM)分别达到-1 170.89 RIU^-1、4 000 nm/RIU、2.5×10^-5<...