Composite Metal Oxide Nanopowder-Based Fiber-Optic Fabry–Perot Interferometer for Protein Biomarker Detection

2025

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/bios15070449
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

In this paper, we present the development of a new semi-distributed interferometer (SDI) biosensor with a Zn, Cu, and Co metal oxide nanopowder coating for the detection of a kidney disease biomarker as a model system. The combination of nanopowder coating with the SDI platform opens up unique opportunities for improving measurement reproducibility while maintaining high sensitivity. The fabrication of sensors is simple, which involves one splice and subsequent cutting at the end of an optical fiber. To ensure specific detection of the biomarker, a monoclonal antibody was immobilized on the surface of the probe. The biosensor has demonstrated an impressive ability to detect biomarkers in a wide range of concentrations, from 1 aM to 100 nM. The theoretical limit of detection was 126 fM, and the attomolar detection level was experimentally achieved. The sensors have achieved a maximum sensitivity of 190 dB/RIU and operate with improved stability and reduced dispersion. Quantitative analysis revealed that the sensor’s response gradually increases with increasing concentration. The signal varies from 0.05 dB at 1 aM to 0.81 dB at 100 nM, and the linear correlation coefficient was R2 = 0.96. The sensor showed excellent specificity and reproducibility, maintaining detection accuracy at about 10−4 RIU. This opens up new horizons for reliable and highly sensitive biomarker detection, which can be useful for early disease diagnosis and monitoring using a cost-effective and reproducible sensor system.