定制纳米多孔阳极氧化铝渐变光栅滤波器孔隙率与表面功能化以增强干涉生物传感 开放获取

《Nanoscale Advances》：Tailoring Porosity and Surface Functionalization in Nanoporous Anodic Alumina Rugate Filters for Enhanced Interferometric BiosensingOpen Access

　　

本研究系统采用反射式干涉光谱法（RIfS）探究了孔隙率和表面功能化策略对纳米多孔阳极氧化铝阶梯滤波器（NAA-RF）生物传感性能的影响。通过正弦阳极氧化方法制备了高度有序的NAA-RF结构，随后通过可控的孔扩过程进行调谐，以获得不同的孔隙率水平。结构与光学表征证实了具有明确法布里-珀罗干涉图案和特征截止带的调制型纳米多孔架构的形成，其光谱位置取决于结构的有效折射率。传感性能通过两种不同的表面功能化策略进行评估：一种基于蛋白A（SpA）和抗IgG的顺序静电方法用于检测IgG，另一种采用APTES和戊二醛（GTA）的共价功能化方法实现了乳酸脱氢酶（LDH）的检测。结果表明，由于可用于分子结合的内部表面积增大，增加孔隙率显著增强了有效光学厚度（EOT）响应。动力学分析进一步揭示，更高的孔隙率导致饱和幅度增加，但也伴随更长的特征响应时间，表明纳米多孔网络内部存在扩散限制。总体而言，研究结果强调了同时调控结构参数和表面化学以优化基于NAA的干涉生物传感器性能的重要性，展示了调制型纳米多孔架构在灵敏、选择性生物分子检测中的潜力。

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? 2026 作者。由皇家化学会出版

2026

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