科学家利用量子效应原理造出首个自发光生物传感器
科技日报·2025-07-01 15:29
技术突破 - 瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)科学家首次开发出无需外部光源的新型生物传感器,利用量子效应原理实现检测 [1] - 该技术基于非弹性电子隧穿现象,电子穿过极薄绝缘层时释放光子,通过特殊纳米结构大幅提升光发射概率 [1] - 传感器结构由超薄氧化铝绝缘层和金层组成,电子激发等离激元振荡产生光子,光子特性随环境生物分子变化实现检测 [2] 技术优势 - 新型传感器无需复杂外部光学设备,突破传统光学生物传感器对光源的依赖 [1] - 检测过程高度灵敏、实时且无需标记,适用于蛋白质或氨基酸等纳米尺度分子探测 [2] - 技术简化传感器结构,为便携式设备和现场快速诊断提供可能 [2] 应用前景 - 该技术有望应用于家庭健康监测、偏远地区疾病筛查和环境污染物快速识别 [2] - 推动新一代微型化、高性能生物检测设备发展,拓展光学生物传感技术在医疗诊断和环境监测中的应用 [2] 行业影响 - 光学生物传感器在精准医疗、个性化诊疗及环境监测中发挥关键作用,新技术将提升其便携性和普及性 [1] - 纳米光子结构此前需依赖外部光源,新技术解决了这一限制,为行业带来革新 [1]