基于二维光子晶体的紧凑型光学传感器用于胶质母细胞瘤与瘤前脑组织的智能分类检测

《Scientific Reports》：A compact 2D photonic crystal biosensor for optical detection of glioblastoma brain tissues enhanced by neural networks

　　本文提出了一种基于二维光子晶体的紧凑型光学传感器，用于检测胶质母细胞瘤和瘤前脑组织。该传感器采用空气中硅棒的六角晶格结构，中心设有环形谐振器。所设计的器件体积小巧，工作波长约为1.55微米。通过调整结构参数，获得了4777的高品质因子和2333的品质因数。该传感器还具有每折射率单位933纳米的高灵敏度和4.2 × 10??的极小检测限。当温度从25°C变化到40°C时，光学响应保持稳定，表现出良好的热稳定性。采用人工神经网络对传感器响应进行智能分类，将每次测量结果归入肿瘤组织或瘤前组织。与近期光学传感器的对比表明，所提出的设计具有更高的准确率、更好的性能和更小的占用面积。这些结果表明，所提出的传感器在计算上证明了其作为高准确度区分肿瘤组织和瘤周脑组织的概念验证的强有力潜力。