基于无芯光纤偏移马赫-曾德尔干涉仪的超灵敏幽门螺杆菌DNA杂交检测技术，该干涉仪通过MoS2纳米界面得到增强

《Analytical Chemistry》：Ultrasensitive Helicobacter pylori DNA Hybridization Detection Based on a No-Core-Fiber Offset Mach–Zehnder Interferometer Enhanced by a MoS2 Nanointerface

基于无芯光纤侧向错位熔接微腔的光纤马赫-曾德尔干涉仪，通过MoS2纳米界面增强微流控芯片与谐振腔的相互作用，实现幽门螺杆菌DNA超低浓度检测（0.89 fM），灵敏度达-17,051 nm/RIU，检测限比传统方法低2个数量级，并创新采用双波长温度补偿技术。

　　

特异性和灵敏度较高的幽门螺杆菌（H. pylori）检测对于胃病的临床诊断具有重要意义，但传统的检测方法灵敏度和准确性不足，且操作复杂，尤其是对于低密度的幽门螺杆菌感染。为突破这一限制，研究人员使用了一种无标记的光纤马赫-曾德尔干涉仪（MZI）来实现幽门螺杆菌脱氧核糖核酸（DNA）的实时原位检测。该干涉仪的传感臂由通过无芯光纤横向拼接技术制造的微腔构成，光纤中的光信号作为参考信号。由于微流控技术与开放腔模式的直接相互作用以及二硫化钼（MoS₂）纳米界面的增强作用，该传感器的折射率（RI）灵敏度可高达?17,051 nm/RIU。探针DNA通过静电作用固定在MoS₂修饰的光纤表面，从而特异性捕获目标DNA（tDNA）。实验结果表明，该传感器在1 fM–100 pM的浓度范围内对tDNA表现出良好的对数线性响应，灵敏度为0.79 nm/logfM，检测下限为0.89 fM，远低于其他光纤传感器的检测限（低2个数量级）。由于较长波长的干涉信号具有更高的折射率，因此该传感器具有更高的温度灵敏度；通过双参数解调技术可以实现温度引起的交叉灵敏度的补偿。此外，该传感器具有制造简便、响应快速、特异性强、稳定性好和可重复使用等优点，可广泛应用于生物领域中的超低浓度DNA检测。