میکروسکوپ جذبی تشدید کننده فوتونیک

میکروسکوپ جذبی تشدید کننده فوتونیک

کریستال های فوتونیک تشدید کننده های نوری هستند که به طور گسترده برای میکروسکوپ با وضوح دیجیتال و سنجش زیستی مورد بررسی قرار می گیرند [42، 43]. بلورهای فوتونیک دارای آرایش تناوبی هستند که دارای گذردهی دی الکتریک هستند که به عنوان یک آنالوگ نوری برای پتانسیل اتمی الکترون ها عمل می کند [44]. طول موج‌های تشدید با دستکاری میدان‌های الکترومغناطیسی مرتبط با نور ساطع شده از کریستال‌های فوتونیک تولید می‌شوند. به این ترتیب، یک موج ایستاده الکترومغناطیسی که شدت های نسبت به شدت منبع نور روشن کننده را نشان می دهد تولید می شود [45-47]. علاوه بر این، نشان داده شده است که نانوذرات طلا (AuNP) با رزونانس پلاسمون سطح موضعی (LSPR) با میدان الکترومغناطیسی تشدید کننده یک کریستال فوتونی همپوشانی دارند، که منجر به تقویت قابل توجه راندمان جذب می‌شود [48]. این ترکیبی از نانوذرات طلا و سطح بلورهای فوتونیک، مشاهده تک تک نانوذرات طلا را با میکروسکوپ نوری معکوس معمولی امکان پذیر می کند. در این روش، جذب نانوذرات افزایش یافته، نوری را که به درون هدف میکروسکوپ منعکس می‌شود، کاهش می‌دهد. میکروسکوپ جذبی تشدید کننده فوتونیک نوعی میکروسکوپ حسگر زیستی است که از جفت تشدید کریستال های فوتونی-AuNP استفاده می کند [49-51]. همانطور که توسط Canady و همکارانش اشاره شد، شدت نور منعکس شده از بلورهای فوتونی در حضور هر نانوذره زمانی که طول موج تشدید پلاسمون سطحی نانوذره با طول موج تشدید بلور فوتونی مطابقت داشته باشد، به صورت موضعی خاموش می شود [49]. آنها حساسیت فوق العاده (<1 بعد از ظهر) و همچنین انتخاب عدم تطابق تک پایه و حد تشخیص 100-aM را از طریق سنجش تمایز جنبشی نشان دادند [49]. چن و همکاران استفاده از یک رویکرد وضوح زیر میکرونی بدون برچسب به نام میکروسکوپ افزایش‌یافته کریستال فوتونی را مورد مطالعه قرار دادند که از سطح حسگر زیستی کریستال فوتونی به عنوان بستری برای اتصال سلولی برای درک اتصال و مورفولوژی سلول‌های بنیادی دندانی موش استفاده می‌کند. مطالعه مرور زمان شامل کموتاکسی با یک شیمی‌کشنده در شکل 4 نشان داده شده است [46]. ژائو و همکاران استفاده از یک بیوسنسور نوری کریستال فوتونی پوشش داده شده با پروتئین نوترکیب سنبله را برای تشخیص کمی سطح IgG سرولوژیکی انسان در برابر ویروس SARS-CoV-2 مطالعه کردند. این رویکرد تک مرحله‌ای و بدون شستشو از نانوذرات طلای عاملدار شده با آنتی‌بادی استفاده می‌کند که مجتمع‌های ایمنی ساندویچی را تشکیل می‌دهند. رویکردی به نام «کنترل فعال + شمارش دیجیتال» (AC + DC) تشخیص 100 pg mL-1 از COVID-19 IgG انسانی را در نمونه‌های سرم در طی یک سنجش 15 دقیقه‌ای امکان‌پذیر کرد [50]. Ghosh و همکارانش استفاده از میکروسکوپ جذبی تشدید کننده فوتونی را با روشنایی از یک نور پلاریزه که از یک LED قرمز با شدت کم ساطع می‌شود و تشخیص با یک سنسور تصویر CMOS ارزان قیمت برای مراقبت‌های زیستی ارزان قیمت توصیف کردند. آنها تشخیص توالی های miRNA را با محدودیت تشخیص 160 صبح با زمان سنجش 30 دقیقه نشان دادند [52].