一种基于中空光子晶体的微型光纤传感器

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光纤传感器具有体积小、质量轻、易弯曲、化学稳定性好、生物相容性高等优点，已在现代计量测试领域中获得广泛的应用。近日，中国计量大学光纤传感团队与浙江大学药学院合作开发了一种用于检测聚集诱导发光分子的微型光纤传感器，极大扩展了光纤传感器在生物化学分析领域的应用。聚集诱导发光现象发现后受到全世界众多荧光分子领域及其他领域研究人员的高度关注。现今，各研究机构对聚集诱导发光分子的检测通常借助荧光光谱仪、酶标仪等大型仪器设备完成，这些设备价格高、体积大、所需样品量大，限制了该技术在微量样品、生物活体检测等方面的应用。

该研究团队开发的一种用于检测聚集诱导发射分子的微型光纤传感器，很好地弥补了上述缺憾。该传感器利用选择填充空心光子晶体光纤技术制成，包含有待测聚集诱导发光分子的溶液流入空心光子晶体光纤的中心孔时，聚集诱导发光化合物受到紫外光源激发而发射荧光，荧光信号耦合成为空心光子晶体光纤液体填充芯的传导模式，再由光纤光谱仪接收。读取光谱仪接收的荧光信号峰值波长即可对发光分子种类进行判别，而荧光信号的峰值强度则反映了发光分子的浓度。值得注意的是，该微型传感器能够将所需样品量降低至nL级别，检测低至0.02 pmol聚集诱导发光分子，并高灵敏地感知荧光信号，除此以外，该传感器还具有体积小、可重复利用、全波段工作等优点。

该传感器成功应用于检测两种不同结构的AIE分子，并应用于二肽基肽酶4（DPP-4）抑制剂西他列汀的活性的评价。这种微传感器所具有的紧凑结构和采样体积使其用于活细胞成像、药物筛选和生物传感领域中具有良好的应用前景。

这一成果近期发表在Analytical Chemistry 上，通讯作者中国计量大学的王东宁教授为浙江省“##计划”特聘专家、国际电气与电子工程师学会高级会员、美国光学学会高级会员。王东宁教授长期从事飞秒激光光纤微加工、光纤传感、光纤激光、微纳光纤以及高温测量方面的研究，获得6项美国专利，发表SCI论文近170篇，SCI他引近2000次。通讯作者浙江大学药学院的王毅教授入选国家优秀青年科学基金、浙江省杰出青年科学基金，主要开展药物组合物筛选、中药药效物质及现代中药设计方法学的研究，发表SCI论文40余篇，获国家发明专利20余项。

该论文作者为：H. F. Chen, Q. J. Jiang, Y. Q. Qiu, X. C. Chen, B. Fan, Y. Wang and D. N. Wang

Hollow-Core-Photonic-Crystal-Fiber-Based Miniaturized Sensor for the Detection of Aggregation-Induced-Emission Molecules

Anal. Chem., 2019, 91, 780, DOI: 10.1021/acs.analchem.8b03219