一種基于超表面-石墨烯異質(zhì)結(jié)構(gòu)的太赫茲微流控器件

微生物污染已成為國內(nèi)外突出的食品安全問題，而由此引發(fā)的食源性疾病嚴重危害了人類的健康。我國每年的官方通報中，細菌性食物中毒的報告數(shù)和波及人數(shù)最多。因此，開展食源性致病菌的快速、準確監(jiān)測具有十分重要的意義。

近期，廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標準與監(jiān)測技術(shù)研究所（簡稱：質(zhì)標所）與浙江大學(xué)合作研發(fā)了一種基于超表面-石墨烯異質(zhì)結(jié)構(gòu)的太赫茲微流控器件，實現(xiàn)了對大腸桿菌DNA的快速、準確、免標檢測，相關(guān)成果在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊Biosensors & Bioelectronics（中科院一區(qū)，IF=10.257）上在線發(fā)表，題目為Label-free terahertz microfluidic biosensor for sensitive DNA detection using graphene-metasurface hybrid structures，質(zhì)標所王陳博士為論文共同第一作者。

該研究針對大腸桿菌快速靈敏檢測的實際需求和現(xiàn)階段太赫茲傳感技術(shù)實現(xiàn)極性溶液中生化分子靈敏檢測過程中的共性關(guān)鍵問題，首次提出將金屬孔陣列結(jié)構(gòu)與單層石墨烯結(jié)合并集成至太赫茲微流控器件中，基于對所構(gòu)建器件的傳感機理的全面探究，建立了生物-電-光信號增益轉(zhuǎn)化的傳感方法，實現(xiàn)了對大腸桿菌（O157:H7）DNA序列的快速、準確、免標檢測。該研究成果為進行食源性致病菌的快速篩查提供了新的方法，也為推動解決太赫茲傳感應(yīng)用過程中靈敏度低、極性基質(zhì)干擾嚴重的共性問題提供了新的思路，具有較好的學(xué)術(shù)和應(yīng)用價值。

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