论文研究 - 局部表面等离子体共振平台的设计应用于分子生物传感

简介：
本研究致力于设计一种基于局部表面等离子体共振技术的新型分子生物传感平台，以提高检测灵敏度和特异性，为分子生物学领域提供创新解决方案。 在这项研究工作中，我们提出了开发局部表面等离子体共振（LSPR）光学生物传感器的新视角。通过计算仿真评估了LSPR光谱以及金属纳米粒子附近电磁场增强的空间分布，揭示了影响关键参数如品质因数、体积和分子灵敏度的因素，这些因素决定了LSPR传感器的性能表现。研究以金和银纳米球为起点，旨在评价基于纳米结构的传感平台等离子体光学特性。在文献中首次应用坎贝尔模型，并利用NP尺寸依赖性方法进行评估。 理论分析表明，在一定范围内，非线性和分子灵敏度与NP尺寸相关联。对于半径约为5nm及40nm的纳米颗粒而言，观察到由于吸附于其表面之上的分子层而导致明显的LSPR峰位移现象。此外，在分子传感应用中，LSPR峰值移动还受到被吸附物壳层厚度的影响。 我们注意到，即使金和银纳米球（半径为40nm）的被吸附物壳层厚度变化很小（几nm），仍可导致显著的LSPR峰位移现象。这项工作提供了关于由于分子层在NP表面吸附引起的LSPR行为的理解，并为进一步设计工程化利用不同纳米结构进行高效分子传感奠定了新的理论基础。