基于光子晶体慢光效应的微流控传感器研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    60907018
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    22.0万
  • 负责人：
    时尧成
  • 依托单位：
    浙江大学
  • 学科分类：
    F0502.光子与光电子器件
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

针对当前生物传感器对微量、高灵敏度探测的发展需求，本项目提出了一种基于光子晶体慢光效应的微流控传感器。利用光子晶体实现的传感器具有了传统集成光波导传感器的所有优势，同时由于光子晶体对于光的强局域作用，其传感区域的尺寸可以非常小，特别适合微量探测。利用光子晶体的慢光效应可以减小光传播的群速度，增强光场的能量密度，从而光与周围物质的相互作用得到增强，本项目将光子晶体波导的慢光效应运用于传感，通过改变周期结构的对称性设计一些新型的光子晶体波导，获得具有低群速度特性的结构，进而分析光在光子晶体波导内传播时与物质相互作用的机理。利用慢光光子晶体波导，结合高Q值、低模式体积光子晶体谐振腔结构，可以实现高集成度、高灵敏度的传感器。结合微流控技术，实现微流量，实时传感检测，最终制作出高性能的基于慢光光子晶体的微流控传感器。

结项摘要

针对当前生物传感器对微量、高灵敏度探测的发展需求，本项目研究了一种基于光子晶体微腔的传感器。利用光子晶体实现的传感器具有了传统集成光波导传感器的所有优势，同时由于光子晶体对于光的强局域作用，其传感区域的尺寸可以非常小，特别适合微量探测。本项目利用慢光效应，结合高Q值、低模式体积光子晶体谐振腔结构，实现了高集成度、高灵敏度的传感器。实验结果显示我们制作的光子晶体微腔的Q值高达27000，传感器灵敏度达到269 nm/RIU，通过引入慢光效应，灵敏度可以增加到700 nm/RIU，整个器件的尺寸仅为数百um。

项目成果

期刊论文数量（7）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
An efficiently tunable microring resonator using a liquid crystal-cladded polymer waveguide
使用液晶包层聚合物波导的高效可调谐微环谐振器
  • DOI：
    10.1063/1.3492848
  • 发表时间：
    2010-09
  • 期刊：
    Applied Physics Letters
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Cai, Tao;Liu, Qingkun;Shi, Yaocheng;Chen, Pengxin;He, Sailing
  • 通讯作者：
    He, Sailing
High-Q width modulated photonic crystal stack mode-gap cavity and its application to refractive index sensing
高Q宽度调制光子晶体叠层模隙腔及其在折射率传感中的应用
  • DOI：
    10.1364/oe.20.027039
  • 发表时间：
    2012-11-19
  • 期刊：
    OPTICS EXPRESS
  • 影响因子：
    3.8
  • 作者：
    Yao, Kaiyuan;Shi, Yaocheng
  • 通讯作者：
    Shi, Yaocheng
Silicon hybrid plasmonic Bragg grating reflectors and high Q-factor micro-cavities
硅混合等离子体布拉格光栅反射器和高 Q 因子微腔
  • DOI：
    10.1016/j.optcom.2012.10.002
  • 发表时间：
    2013-02
  • 期刊：
    Optics Communications
  • 影响因子：
    2.4
  • 作者：
    Peipeng Xu;Yaocheng Shi
  • 通讯作者：
    Yaocheng Shi
Experimental demonstration of bending multimode interference couplers for arbitrary power splitting
用于任意功率分配的弯曲多模干扰耦合器的实验演示
  • DOI：
    10.1049/el.2010.0152
  • 发表时间：
    2010-04
  • 期刊：
    Electronics Letters
  • 影响因子：
    1.1
  • 作者：
    Jiao, Y.;Chen, P.;Hu, J.;Shi, Y.;Dai, D.;He, S.
  • 通讯作者：
    He, S.
Photonic crystal slot nanobeam slow light waveguides for refractive index sensing
用于折射率传感的光子晶体槽纳米束慢光波导
  • DOI：
    10.1063/1.3497296
  • 发表时间：
    2010-10
  • 期刊：
    Applied Physics Letters
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Wang, Bowen;Dundar, Mehmet A.;Notzel, Richard;Karouta, Fouad;He, Sailing;van der Heijden, Rob W.
  • 通讯作者：
    van der Heijden, Rob W.

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其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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