基于金纳米粒子-二硫化钨量子点-碳纳米管纳米复合修饰的光纤等离子体生物传感器用于三氯生选择性检测

《Nanomaterials》：Plasmonic Quantum Nanocomposite-Modified Multimode–Multicore Fiber for Sensitive Optical Biosensing of Triclosan

　　

摘要

将混合纳米材料和光纤结构引入光纤生物传感器已被证明可有效提升传感性能。本研究开发了一种等离子体生物传感器，采用锥形多模光纤（MMF）—多芯光纤（MCF）—MMF结构，并功能化修饰由金纳米粒子（AuNPs）、二硫化钨量子点（WS₂-QDs）和多壁碳纳米管（MWCNTs）组成的纳米复合材料，用于三氯生的选择性检测。将WS₂-QDs和MWCNTs与AuNPs结合，充分利用各组分各自的优势，构建具有丰富分析物结合位点的活性传感界面，从而显著提高响应性能。复合修饰结构还促进了高阶模式的产生，这对于灵敏度增强至关重要。当光学激发时，周期性等离子体几何结构产生强烈的消逝场，增强了固定化纳米复合材料与目标分子之间的相互作用。传输光谱测试表明，该生物传感器在0–40 μM范围内的检测限达到3.87 μM。这些结果表明，将WS₂-QDs和MWCNTs与AuNPs进行策略性组合，可显著增强局域表面等离子体共振（LSPR）效应。该架构为开发高灵敏度光纤生物传感器提供了有前景的方法，尤其适用于三氯生等物质的环境监测。