Label-free nanoparticle sensors based on a triple-layer-coated microsphere structure
Label-free nanoparticle sensors based on a triple-layer-coated microsphere structure
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基于三层涂层微球结构的无标记纳米粒子传感器
DOI：
10.1016/j.matlet.2019.01.037
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发表时间：
2019-06
影响因子：
3
通讯作者：
Wang Keyi
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wang Mengyu;Jin Xueying;Li Fei;Cai Bolin;Yu Yang;Sifan Zeng;Wang Keyi
我们提出了一种基于三层涂层微球谐振器的灵敏、无标记纳米颗粒传感器的设计。微球结构的表面涂覆有从内到外分别具有高、低和高折射率的三层。我们从理论上和数值上研究了两种包层模式，我们称之为内模和外模。这两种模式的共振波长被用来检测由单个纳米颗粒引起的共振波长偏移。数值计算表明，如果我们改变中间层的厚度，器件提供了另一个自由度，以获得更高的检测灵敏度。我们建立了一个模型来准确地描述接近微球的纳米颗粒。该传感器的设计方法可以促进生物传感应用的设计。
We present a design for a sensitive, label-free nanoparticle sensor based on triple-layer-coated microsphere resonators. The surfaces of the microsphere structure are coated with three layers that have high, low, and high refractive indexes from inside to outside, respectively. We theoretically and numerically investigate two cladding modes, we call the inner mode and outer mode. The resonance wavelengths of the two modes are used to detect the resonance wavelength shift caused by a single-nanoparticle. Numerical calculation suggests that if we change the thickness of the middle layer, the device offers another degree of freedom to obtain higher detection sensitivity. We build a model to accurately describe a nanoparticle close to the microsphere. The method for the sensors may promote the design of biosensing applications.
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