近日，物理科学与信息工程学院张丙元教授团队在高性能光纤生物传感器研究领域取得系列研究进展，相关成果发表《Photonics Research》（《光子学研究》）和《APL photonics》（《APL光子学》）上。

　　进展一：针对生物传感器领域面临的超低检测限和灵敏度不足的重大挑战，研究人员成功研发出一款基于激光环形腔的高性能生物传感器，该传感器能够实现超低浓度des-γ-羧基凝血酶原检测。研究团队从光纤传感器机理出发，将设计高信噪比窄线宽激发光源和探索高灵敏度光纤结构器件相结合，有效的把光纤生物激光环形腔检测限降低了一个数量级。这一成果为生物传感器领域提供了全新的解决方案，在疾病诊断和生物医学检测中具有广阔的应用前景。相关研究成果以“Ultralow-limit of detection optical fiber LSPR biosensor based on ring laser for des-γ-carboxy prothrombin detection”（《基于环形激光器的超低检测限光纤LSPR生物传感器用于des-γ-羧基凝血酶原检测》）为题发表于《Photonics Research》（《光子学研究》，中国科学院SCI分区一区，影响因子6.6）。2023级硕士研究生李祥山为第一作者，乐鱼平台,乐鱼平台（中国）张丙元教授、李国儒博士和印度科内鲁·拉克什马亚教育基金会Santosh Kumar教授为共同通讯作者，乐鱼平台,乐鱼平台（中国）为第一署名单位。

　　进展二：针对全球广泛关注的宋内志贺氏菌检测难题，我校张丙元教授团队创新性地研发出一款基于局域表面等离子体共振（LSPR）的生物光子传感器。研究团队提出了一种“小龙虾型”锥形光纤结构，通过多模光纤与七芯光纤的精密融合，利用金纳米颗粒激发LSPR效应，同时引入抗体进一步提升传感器的特异性。凭借这些创新设计，该传感器成功实现了超强的检测能力，为快速检测宋内志贺氏菌提供了全新的高效解决方案，有望在食品安全领域发挥重要作用。相关研究成果以“Multimodal LSPR-Enhanced Crayfish-Type Optical Fiber Sensor for Ultra-Sensitive Detection of Shigella sonnei Using Hybrid Nanomaterials”（《基于混合纳米材料的多模态LSPR增强小龙虾型光纤传感器超灵敏检测宋内志贺氏菌》）为题，发表于《APL photonics》（《APL光子学》，中国科学院SCI分区一区，影响因子5.4）。2023级硕士研究生张琦为第一作者，乐鱼平台,乐鱼平台（中国）张丙元教授、印度科内鲁·拉克什马亚教育基金会Santosh Kumar教授和Ragini Singh副教授为共同通讯作者，乐鱼平台,乐鱼平台（中国）为第一署名单位。

　　该工作得到了山东省泰山学者专项建设项目基金、山东省高校青年创新团队、山东省自然科学基金和乐鱼平台,乐鱼平台（中国）博士科研启动经费等项目的支持。

　　（审核 吴成）