测量人体血液中心肌标志物cTnI的浓度是心肌损伤临床诊断的主要方法,然而传统的免疫分析法仍存在样本消耗量大、操作复杂、单次检测时间长等问题。针对上述挑战,研究团队从光纤传感元件与传感光信号两方面出发,提出了一种基于光纤外腔增益的用于探测心肌损伤标志物的光纤激光微流传感器方案。该项研究利用充压熔融拉锥法制备薄壁石英微管作为可抛弃式微流敏感元件,并通过构建双纤集成耦合微管腔结构,在光纤环形谐振腔内引入cTnI浓度依赖的输出激光波长调谐机制,进而利用外腔增益实现高质量激光传感信号产生,从而提高了回音壁模式微腔的传感光信号质量,实现了心肌损伤标志物cTnI的高分辨率、高灵敏度全光检测。此外,该传感器的光微流式检测方案可对cTnI抗体抗原的动态绑定与解绑过程进行监测,未来有望发展成为一种高效便捷的免疫分析检测手段和疾病诊断平台。研究成果以“High-sensitive and disposable myocardial infarction biomarker immunosensor with optofluidic microtubule lasing”为题发表于《Nanophotonics》。

双纤集成耦合微管腔中的电场分布