카고메 구조 광섬유 SPR 바이오센서

본 수치 연구는 카고메 격자에서 영감을 받은 중공 코어 광결정 광섬유(PCF) 기반의 표면 플라즈몬 공명(SPR) 바이오센서를 제안한다. 이 센서는 혈액 내 다양한 바이오마커 및 분석 물질을 고감도로 검출하도록 설계되었다. 주요 혈액 바이오마커인 물, 포도당, 혈장, 헤모글로빈(Hb)뿐만 아니라 크립톤, 실가드, 에탄올, 폴리아크릴아미드(PA), 소 혈청 알부민(BSA)과 같은 분석 대상 물질들을 공명 파장(RW) 변화를 통해 감지한다. 센서는 횡자기(TM) 모드와 횡전기(TE) 모드를 모두 분석하는 이중 편광 방식을 채택한다. 제안된 센서는 TM 편광에서 18,900 nm RIU−1, TE 편광에서 16,800 nm RIU−1의 최대 파장 민감도(Sw)를 달성하며 탁월한 성능을 보인다. 또한, TM 편광에서 71,224 RIU−1, TE 편광에서 58,112 RIU−1의 최대 진폭 민감도(SA)를 나타냈다. 두 모드 모두에서 10−6 RIU 수준의 최고 센서 분해능(SR)을 보여 높은 정밀도를 입증했다. 향상된 민감도, 소형 디자인, 그리고 강력한 이중 편광 기능을 갖춘 이 바이오센서는 현장 진단 및 실시간 혈액 성분 분석에 크게 기여할 것으로 기대된다.