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Fabrication of Silica Ultra High Quality Factor Microresonators

Whispering gallery resonant cavities confine light in circular orbits at their periphery.1-2 The photon storage lifetime in the cavity, quantified by the ...

University of Southern California

&#x9AD8;&#x5EA6;&#x654F;&#x611F;&#x3001; &#x65E0;&#x6807;&#x7B7E;&#x7684;&#x68C0;&#x6D4B;&#x65B9;&#x6CD5;&#x5177;&#x6709;&#x7684;&#x57FA;&#x672C;&#x7814;&#x7A76;&#x548C;&#x533B;&#x7597;&#x8BCA;&#x65AD;&#x9886;&#x57DF;&#x4E2D;&#x7684;&#x5E94;&#x7528;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x3002;&#x56E0;&#x6B64;&#xFF0C;&#x65B0;&#x7684;&#x8F6C;&#x5BFC;&#x65B9;&#x6CD5;&#x7684;&#x53D1;&#x5C55;&#x548C;&#x6539;&#x8FDB;&#x73B0;&#x6709;&#x7684;&#x65B9;&#x6CD5;&#xFF0C;&#x5C06;&#x4E25;&#x91CD;&#x5F71;&#x54CD;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x5730;&#x533A;&#x3002;&#x5C06;&#x7ED9;&#x4E88;&#x7B80;&#x8981;&#x6982;&#x8FF0;&#x4E86;&#x4E0D;&#x540C;&#x7C7B;&#x578B;&#x7684;&#x751F;&#x7269;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x548C;&#x5173;&#x4E8E;&#x5176;&#x6027;&#x80FD;&#x7684;&#x5173;&#x952E;&#x53C2;&#x6570;&#x3002;&#x6B64;&#x5916;&#xFF0C;&#x5C06;&#x5BA1;&#x67E5;&#x7684;&#x5149;&#x5B66;&#x5668;&#x4EF6;&#xFF0C;&#x8868;&#x9762;&#x529F;&#x80FD;&#x5316;&#x7684;&#x65B9;&#x6CD5;&#x6765;&#x63D0;&#x9AD8;&#x8BBE;&#x5907;&#x7684;&#x7279;&#x5F02;&#x6027;&#x548C;&#x6D41;&#x63A7;&#x6280;&#x672F;&#x4EE5;&#x6539;&#x8FDB;&#x793A;&#x4F8B;&#x63D0;&#x4F9B;&#x66F4;&#x6DF1;&#x5165;&#x7684;&#x8BA8;&#x8BBA;&#x3002;

&#x65E0;&#x6807;&#x7B7E;&#x7684;&#x751F;&#x7269;&#x548C;&#x5316;&#x5B66;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x3002;

Highly sensitive, label-free biodetection methods have applications in both the fundamental research and healthcare diagnostics arenas. Therefore, the development of new transduction methods and the improvement of the existing methods will significantly impact these areas. A brief overview of the different types of biosensors and the critical parameters governing their performance will be given. Additionally, a more in-depth discussion of optical devices, surface functionalization methods to increase device specificity, and fluidic techniques to improve sample delivery will be reviewed.

Label-free biological and chemical sensors.

Tr&#xE8;s sensible, les m&#xE9;thodes de biod&#xE9;tection sans &#xE9;tiquette ont des applications &#xE0; la fois la recherche fondamentale et de diagnostic de la sant&#xE9; des ar&#xE8;nes. Par cons&#xE9;quent, le d&#xE9;veloppement de m&#xE9;thodes nouvelles de transduction et l&#x26;#39;am&#xE9;lioration des m&#xE9;thodes existantes aura un impact significatif de ces zones. Un bref aper&#xE7;u des diff&#xE9;rents types de biocapteurs et les param&#xE8;tres critiques qui r&#xE9;gissent leur performance sera donn&#xE9;e. En outre, plus une discussion en profondeur des dispositifs optiques, les m&#xE9;thodes de fonctionnalisation de surface pour augmenter la sp&#xE9;cificit&#xE9; des dispositifs et des techniques fluidiques pour am&#xE9;liorer la prestation &#xE9;chantillon sera examin&#xE9;.

Label-libres capteurs biologiques et chimiques

Hochempfindliche, Etikett-freie Biodetektion-Methoden haben Anwendungen in der Grundlagenforschung und der medizinischen Diagnose-Arenen. Daher werden die Entwicklung neuer Methoden der Signaltransduktion und die Verbesserung der vorhandenen Methoden diesen Bereichen erheblich beeintr&auml;chtigen. Eine kurze &Uuml;bersicht &uuml;ber die verschiedenen Arten von Biosensoren und die kritische Parameter, die f&uuml;r ihre Leistung erhalten. Dar&uuml;ber hinaus wird eine tiefer gehende Diskussion &uuml;ber optische Ger&auml;te, Oberfl&auml;chen funktionalisieren Methoden erh&ouml;hen Ger&auml;t Spezifit&auml;t und fluidische Techniken zur Verbesserung von Probe-Lieferung &uuml;berpr&uuml;ft werden.

Etikett-freie biologische und chemische Sensoren.

Metodi altamente sensibili, privo di etichetta biodetection hanno applicazioni nella ricerca fondamentale e arene di diagnostica sanitaria. Pertanto, lo sviluppo di nuovi metodi di trasduzione e il miglioramento dei metodi esistenti avr&agrave; impatto significativamente queste aree. Sar&agrave; data una breve panoramica dei diversi tipi di biosensori e i parametri critici che disciplinano le loro prestazioni. Inoltre, sar&agrave; riesaminata una discussione pi&ugrave; approfondita dei dispositivi ottici, metodi di funzionalizzazione superficiale per aumentare la specificit&agrave; del dispositivo e fluidici tecniche per migliorare la consegna del campione.

Sensori senza etichetta biologici e chimici.

&#x9AD8;&#x611F;&#x5EA6;&#x3001;&#x30E9;&#x30D9;&#x30EB;&#x30D5;&#x30EA;&#x30FC;biodetection&#x65B9;&#x6CD5;&#x306F;&#x57FA;&#x790E;&#x7814;&#x7A76;&#x3084;&#x533B;&#x7642;&#x8A3A;&#x65AD;&#x30A2;&#x30EA;&#x30FC;&#x30CA;&#x306E;&#x4E21;&#x65B9;&#x306E;&#x30A2;&#x30D7;&#x30EA;&#x30B1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x3092;&#x6301;&#x3063;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3057;&#x305F;&#x304C;&#x3063;&#x3066;&#x3001;&#x65B0;&#x3057;&#x3044;&#x4F1D;&#x9054;&#x65B9;&#x6CD5;&#x306E;&#x958B;&#x767A;&#x3068;&#x65E2;&#x5B58;&#x306E;&#x65B9;&#x6CD5;&#x306E;&#x6539;&#x5584;&#x304C;&#x8457;&#x3057;&#x304F;&#x3001;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x5206;&#x91CE;&#x306B;&#x5F71;&#x97FF;&#x3092;&#x4E0E;&#x3048;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30D0;&#x30A4;&#x30AA;&#x30BB;&#x30F3;&#x30B5;&#x30FC;&#x3068;&#x305D;&#x306E;&#x6027;&#x80FD;&#x3092;&#x652F;&#x914D;&#x3059;&#x308B;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x30D1;&#x30E9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30BF;&#x306E;&#x7570;&#x306A;&#x308B;&#x7A2E;&#x985E;&#x306E;&#x6982;&#x8981;&#x304C;&#x4E0E;&#x3048;&#x3089;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3055;&#x3089;&#x306B;&#x3001;&#x30B5;&#x30F3;&#x30D7;&#x30EB;&#x306E;&#x914D;&#x4FE1;&#x3092;&#x6539;&#x5584;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x5149;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x306F;&#x3001;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x306E;&#x7279;&#x7570;&#x6027;&#x3092;&#x9AD8;&#x3081;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x8868;&#x9762;&#x6A5F;&#x80FD;&#x5316;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x6D41;&#x4F53;&#x6280;&#x8853;&#x306E;&#x3088;&#x308A;&#x8A73;&#x7D30;&#x306A;&#x8B70;&#x8AD6;&#x306F;&#x5BE9;&#x67FB;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x30E9;&#x30D9;&#x30EB;&#x30D5;&#x30EA;&#x30FC;&#x751F;&#x7269;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x5316;&#x5B66;&#x30BB;&#x30F3;&#x30B5;

&#xB9E4;&#xC6B0; &#xBBFC;&#xAC10;&#xD55C;, &#xB808;&#xC774;&#xBE14; &#xC5C6;&#xB294; biodetection &#xBA54;&#xC11C;&#xB4DC;&#xC5D0; &#xAE30;&#xCD08; &#xC5F0;&#xAD6C; &#xBC0F; &#xC758;&#xB8CC; &#xC9C4;&#xB2E8; &#xBD84;&#xC57C;&#xC5D0; &#xC751;&#xC6A9; &#xD504;&#xB85C;&#xADF8;&#xB7A8;. &#xB530;&#xB77C;&#xC11C;, &#xC0C8;&#xB85C;&#xC6B4; &#xC804;&#xB2EC; &#xBC29;&#xBC95;&#xC758; &#xAC1C;&#xBC1C; &#xBC0F; &#xAE30;&#xC874; &#xBC29;&#xBC95;&#xC758; &#xAC1C;&#xC120;&#xC774; &#xBD84;&#xC57C; &#xD06C;&#xAC8C; &#xC601;&#xD5A5; &#xAC83; &#xC774;&#xB2E4;. Biosensors &#xBC0F; &#xADF8;&#xB4E4;&#xC758; &#xC131;&#xB2A5;&#xC744; &#xAD00;&#xB9AC; &#xD558;&#xB294; &#xC911;&#xC694; &#xD55C; &#xD30C;&#xB77C;&#xBBF8;&#xD130; &#xC885;&#xB958;&#xC758; &#xAC04;&#xB7B5; &#xD55C; &#xAC1C;&#xC694;&#xB97C; &#xBC1B;&#xAC8C; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB610;&#xD55C;, &#xAD11;&#xD559; &#xC7A5;&#xCE58;, &#xC7A5;&#xCE58; &#xD2B9;&#xC774;&#xC131; &#xBC0F; &#xC0D8;&#xD50C; &#xC81C;&#xACF5;&#xC744; &#xAC1C;&#xC120; &#xD558;&#xAE30; &#xC704;&#xD574; &#xC720;&#xCCB4; &#xAE30;&#xC220;&#xC744; &#xC99D;&#xAC00; &#xD45C;&#xBA74; &#xAE30;&#xB2A5;&#xD654; &#xBC29;&#xBC95;&#xC758; &#xB354; &#xB9CE;&#xC740; &#xB300; &#xD55C; &#xC790;&#xC138;&#xD55C; &#xB0B4;&#xC6A9;&#xC740; &#xAC80;&#xD1A0; &#xD558; &#xAC8C; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xB808;&#xC774;&#xBE14; &#xC5C6;&#xB294; &#xC0DD;&#xBB3C; &#xBC0F; &#xD654;&#xD559; &#xC13C;&#xC11C;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Altamente sensible, sin la etiqueta biodetecci&#xF3;n m&#xE9;todos tienen aplicaciones tanto en la investigaci&#xF3;n fundamental y las arenas de diagn&#xF3;stico de la salud. Por lo tanto, el desarrollo de m&#xE9;todos de transducci&#xF3;n de nuevas y la mejora de los m&#xE9;todos existentes tendr&#xE1; un impacto significativo estas &#xE1;reas. Una breve descripci&#xF3;n de los diferentes tipos de biosensores y los par&#xE1;metros cr&#xED;ticos que rigen su actuaci&#xF3;n se le dar&#xE1;. Adem&#xE1;s, un mayor debate en profundidad de los dispositivos &#xF3;pticos, m&#xE9;todos para la funcionalizaci&#xF3;n de aumentar la especificidad del dispositivo y las t&#xE9;cnicas de fluidos para mejorar la prestaci&#xF3;n de la muestra ser&#xE1; revisado.

Libres Label-sensores biol&#xF3;gicos y qu&#xED;micos

&#x5149;&#x5B66;&#x751F;&#x7269;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x5DF2;&#x5728;&#x533B;&#x7597;&#x8BCA;&#x65AD;&#x3001; &#x73AF;&#x5883;&#x76D1;&#x6D4B;&#x3001; &#x98DF;&#x54C1;&#x5B89;&#x5168;&#x8BC4;&#x4EF7;&#x4E2D;&#x7684;&#x5546;&#x4E1A;&#x5E94;&#x7528;&#x7684;&#x5DE8;&#x5927;&#x6F5C;&#x529B;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x5E94;&#x7528;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x91CD;&#x7528;&#x662F;&#x53EF;&#x53D6;&#x6765;&#x964D;&#x4F4E;&#x6210;&#x672C;&#x3002;&#x8981;&#x5B9E;&#x73B0;&#x8FD9;&#x4E00;&#x76EE;&#x6807;&#xFF0C;&#x82DB;&#x523B;&#x3001; &#x6E7F;&#x5316;&#x5B66;&#x6CBB;&#x7597;&#x9700;&#x4ECE;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#xFF0C;&#x901A;&#x5E38;&#x5BFC;&#x81F4;&#x51CF;&#x5C11;&#x7684;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x7684;&#x6027;&#x80FD;&#x548C;&#x589E;&#x52A0;&#x7684;&#x566A;&#x97F3;&#x7531;&#x4E8E;&#x8BC6;&#x522B;&#x548C;&#x5149;&#x5B66;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x9000;&#x5316;&#x5220;&#x9664;&#x8868;&#x9762;&#x5316;&#x5B66;&#x3002;&#x5728;&#x76EE;&#x524D;&#x7684;&#x5DE5;&#x4F5C;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x5EFA;&#x8BAE;&#x66FF;&#x4EE3;&#x3001; &#x5E72;&#x5316;&#x5B66;&#x7684;&#x65B9;&#x6CD5;&#xFF0C;&#x57FA;&#x4E8E; O &lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt; &#x7B49;&#x79BB;&#x5B50;&#x4F53;&#x5904;&#x7406;&#x3002;&#x8FD9;&#x79CD;&#x505A;&#x6CD5;&#x662F;&#x7B26;&#x5408;&#x57FA;&#x4E8E;&#x886C;&#x5E95;&#x7684;&#x5149;&#x5B66;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x7684;&#x5178;&#x578B;&#x5236;&#x4F5C;&#x3002;&#x8FD9;&#x79CD;&#x6CBB;&#x7597;&#x5B8C;&#x5168;&#x5220;&#x9664;&#x8BC6;&#x522B;&#x7ED3;&#x6784;&#xFF0C;&#x5141;&#x8BB8;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x8868;&#x9762;&#x8981;&#x7528;&#x65B0;&#x7684;&#x8BC6;&#x522B;&#x5143;&#x7D20;&#x5237;&#x65B0;&#x5E76;&#x4ECE;&#x800C;&#x4F7F;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x80FD;&#x5FAA;&#x73AF;&#x518D;&#x7528;&#x3002;

&#x56DE;&#x6536;&#x5FAE;&#x8154;&#x7684;&#x5149;&#x5B66;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x3002;

Optical biosensors have tremendous potential for commercial applications in medical diagnostics, environmental monitoring, and food safety evaluation. In these applications, sensor reuse is desirable to reduce costs. To achieve this, harsh, wet chemistry treatments are required to remove surface chemistry from the sensor, typically resulting in reduced sensor performance and increased noise due to recognition moiety and optical transducer degradation. In the present work, we suggest an alternative, dry-chemistry method, based on O<sub>2</sub> plasma treatment. This approach is compatible with typical fabrication of substrate-based optical transducers. This treatment completely removes the recognition moiety, allowing the transducer surface to be refreshed with new recognition elements and thus enabling the sensor to be recycled.

Recycling microcavity optical biosensors.

Biocapteurs optiques ont un &#xE9;norme potentiel pour des applications commerciales dans le diagnostic m&#xE9;dical, la surveillance environnementale et l&#x26;#39;&#xE9;valuation de la s&#xE9;curit&#xE9; alimentaire. Dans ces applications, la r&#xE9;utilisation du capteur est souhaitable de r&#xE9;duire les co&#xFB;ts. Pour atteindre cet objectif, dures, les traitements chimiques par voie humide sont n&#xE9;cessaires pour &#xE9;liminer la chimie de surface du capteur, ce qui entra&#xEE;ne g&#xE9;n&#xE9;ralement la performance des capteurs r&#xE9;duite et l&#x26;#39;augmentation du bruit due &#xE0; fragment de reconnaissance et de la d&#xE9;gradation transducteur optique. Dans le pr&#xE9;sent travail, nous proposons une m&#xE9;thode alternative s&#xE8;che-chimie, sur la base de O &#x3C;sub&#x3E;2&#x3C;/sub&#x3E; de traitement par plasma. Cette approche est compatible avec la fabrication typique de substrat &#xE0; base de capteurs optiques. Ce traitement supprime compl&#xE8;tement le fragment de reconnaissance, permettant &#xE0; la surface du transducteur &#xE0; &#xEA;tre rafra&#xEE;chies avec des &#xE9;l&#xE9;ments de reconnaissance de nouvelles et permettant ainsi au capteur d&#x26;#39;&#xEA;tre recycl&#xE9;.

Recyclage Biocapteurs microcavit&#xE9; optique

Optische Biosensoren haben enormes Potenzial f&uuml;r kommerzielle Anwendungen in der medizinische Diagnostik, &Uuml;berwachung und Bewertung der Sicherheit von Lebensmitteln. Bei diesen Anwendungen ist die Sensor-Wiederverwendung w&uuml;nschenswert, Kosten zu senken. Um dies zu erreichen, sind harte, Nass-Chemie-Behandlungen ben&ouml;tigt, um die Oberfl&auml;chenchemie vom Sensor, was in der Regel reduzierte Sensor-Leistung und erh&ouml;hte L&auml;rm wegen Anerkennung Teil und die Verschlechterung der optischen Wandler zu entfernen. In der vorliegenden Arbeit empfehlen wir eine alternative, trocken-Chemie-Methode, basierend auf O &lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt; Plasma-Behandlung. Dieser Ansatz ist kompatibel mit typischen Herstellung von Substrat-basierten optischen Wandler. Diese Behandlung entfernt vollst&auml;ndig die Anerkennung Teil, so dass die Wandler-Oberfl&auml;che mit neuen Anerkennung Elementen aktualisiert werden und damit des Sensors wiederverwendet werden.

Das Recycling von Microcavity optische Biosensoren.

Biosensori ottici hanno un potenziale enorme per applicazioni commerciali in diagnostica medica, monitoraggio ambientale e valutazione della sicurezza alimentare. In queste applicazioni, riutilizzo del sensore &egrave; auspicabile per ridurre i costi. Per raggiungere questo obiettivo, trattamenti chimica duro, bagnato sono tenuti a rimuovere la chimica delle superfici dal sensore, in genere con conseguente performance sensore ridotto e aumento del rumore moiety riconoscimento e degrado trasduttore ottico. Nel presente lavoro, consigliamo un metodo alternativo, secco-chimica, basato sul trattamento al plasma di O &lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;. Questo approccio &egrave; compatibile con tipica lavorazione dei trasduttori ottici basati su substrato. Questo trattamento rimuove completamente moiety il riconoscimento, permettendo la superficie del trasduttore essere aggiornati con nuovi elementi di riconoscimento e permettendo al sensore di essere riciclati.

Riciclaggio microcavit&agrave; biosensori ottici.

&#x5149;&#x5B66;&#x30BB;&#x30F3;&#x30B5;&#x30FC;&#x306F;&#x3001;&#x533B;&#x7642;&#x8A3A;&#x65AD;&#x3001;&#x74B0;&#x5883;&#x30E2;&#x30CB;&#x30BF;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x3001;&#x98DF;&#x54C1;&#x306E;&#x5B89;&#x5168;&#x6027;&#x8A55;&#x4FA1;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x5546;&#x7528;&#x30A2;&#x30D7;&#x30EA;&#x30B1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x9014;&#x65B9;&#x3082;&#x306A;&#x3044;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x30A2;&#x30D7;&#x30EA;&#x30B1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x30BB;&#x30F3;&#x30B5;&#x306E;&#x518D;&#x5229;&#x7528;&#x306F;&#x3001;&#x30B3;&#x30B9;&#x30C8;&#x3092;&#x524A;&#x6E1B;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x671B;&#x307E;&#x3057;&#x3044;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3092;&#x9054;&#x6210;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x3001;&#x904E;&#x9177;&#x306A;&#x3001;&#x6E7F;&#x5F0F;&#x5316;&#x5B66;&#x51E6;&#x7406;&#x306F;&#x4E00;&#x822C;&#x7684;&#x306B;&#x4F4E;&#x4E0B;&#x3057;&#x3001;&#x30BB;&#x30F3;&#x30B5;&#x30FC;&#x6027;&#x80FD;&#x304C;&#x5F97;&#x3089;&#x308C;&#x3001;&#x30BB;&#x30F3;&#x30B5;&#x304B;&#x3089;&#x306E;&#x8868;&#x9762;&#x5316;&#x5B66;&#x3092;&#x524A;&#x9664;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x5FC5;&#x8981;&#x3068;&#x306E;&#x8A8D;&#x8B58;&#x90E8;&#x5206;&#x3068;&#x5149;&#x5909;&#x63DB;&#x5668;&#x306E;&#x52A3;&#x5316;&#x306B;&#x3088;&#x308B;&#x30CE;&#x30A4;&#x30BA;&#x3092;&#x5897;&#x52A0;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;&#x672C;&#x7814;&#x7A76;&#x3067;&#x306F;&#x3001;O &#x3C;sub&#x3E;2&#x3C;/sub&#x3E;&#x30D7;&#x30E9;&#x30BA;&#x30DE;&#x51E6;&#x7406;&#x306B;&#x57FA;&#x3065;&#x3044;&#x305F;&#x4EE3;&#x66FF;&#x3001;&#x30C9;&#x30E9;&#x30A4;&#x30B1;&#x30DF;&#x30B9;&#x30C8;&#x30EA;&#x30FC;&#x6CD5;&#x3092;&#x304A;&#x52E7;&#x3081;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x30A2;&#x30D7;&#x30ED;&#x30FC;&#x30C1;&#x306F;&#x3001;&#x57FA;&#x677F;&#x30D9;&#x30FC;&#x30B9;&#x306E;&#x5149;&#x5909;&#x63DB;&#x5668;&#x306E;&#x5178;&#x578B;&#x7684;&#x306A;&#x88FD;&#x9020;&#x3068;&#x4E92;&#x63DB;&#x6027;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x6CBB;&#x7642;&#x6CD5;&#x306F;&#x5B8C;&#x5168;&#x306B;&#x30C8;&#x30E9;&#x30F3;&#x30B9;&#x30C7;&#x30E5;&#x30FC;&#x30B5;&#x306E;&#x8868;&#x9762;&#x306F;&#x3001;&#x65B0;&#x3057;&#x3044;&#x8A8D;&#x8B58;&#x8981;&#x7D20;&#x3067;&#x30EA;&#x30D5;&#x30EC;&#x30C3;&#x30B7;&#x30E5;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x3088;&#x3046;&#x306B;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x3001;&#x30EA;&#x30B5;&#x30A4;&#x30AF;&#x30EB;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x30BB;&#x30F3;&#x30B5;&#x30FC;&#x3092;&#x6709;&#x52B9;&#x306B;&#x3059;&#x308B;&#x3068;&#x3001;&#x8A8D;&#x8B58;&#x90E8;&#x5206;&#x3092;&#x524A;&#x9664;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30AD;&#x30E3;&#x30D3;&#x30C6;&#x30A3;&#x5149;&#x30D0;&#x30A4;&#x30AA;&#x30BB;&#x30F3;&#x30B5;&#x30FC;&#x306E;&#x30EA;&#x30B5;&#x30A4;&#x30AF;&#x30EB;

&#xAD11; biosensors &#xC758;&#xB8CC; &#xC9C4;&#xB2E8;, &#xD658;&#xACBD; &#xBAA8;&#xB2C8;&#xD130;&#xB9C1;, &#xC2DD;&#xD488; &#xC548;&#xC804; &#xD3C9;&#xAC00;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC0C1;&#xC5C5;&#xC6A9; &#xC751;&#xC6A9; &#xD504;&#xB85C;&#xADF8;&#xB7A8;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC5C4;&#xCCAD;&#xB09C; &#xC7A0;&#xC7AC;&#xB825;&#xC744;&#xAC00;&#xC9C0;&#xACE0; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xC560;&#xD50C;&#xB9AC;&#xCF00;&#xC774;&#xC158;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC13C;&#xC11C; &#xC7AC;&#xC0AC;&#xC6A9; &#xBE44;&#xC6A9;&#xC744; &#xC904;&#xC774;&#xAE30; &#xC704;&#xD574; &#xBC14;&#xB78C;&#xC9C1;&#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774;&#xB97C; &#xC704;&#xD574; &#xAC00;&#xD639;&#xD55C;, &#xC2B5;&#xC2DD; &#xD654;&#xD559; &#xCE58;&#xB8CC; &#xC77C;&#xBC18;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xAC10;&#xC18C; &#xC13C;&#xC11C; &#xC131;&#xB2A5; &#xBC0F; &#xC778;&#xC2DD; moiety&#xC640; &#xAD11;&#xD559; &#xBCC0;&#xD658;&#xAE30;&#xC758; &#xC800;&#xD558;&#xB85C; &#xC778;&#xD574; &#xB178;&#xC774;&#xC988;&#xAC00; &#xC99D;&#xAC00;&#xC5D0; &#xB530;&#xB978; &#xC13C;&#xC11C;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD45C;&#xBA74; &#xD654;&#xD559;&#xC744; &#xC81C;&#xAC70; &#xD574;&#xC57C; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xD604;&#xC7AC; &#xC791;&#xC5C5;&#xC5D0;&#xC11C; O &lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt; &#xD50C;&#xB77C;&#xC988;&#xB9C8; &#xCC98;&#xB9AC;&#xC5D0; &#xB530;&#xB77C; &#xB300;&#xCCB4;, &#xB4DC;&#xB77C;&#xC774; &#xD654;&#xD559; &#xBA54;&#xC11C;&#xB4DC;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558;&#xB294; &#xAC83;&#xC774; &#xC88B;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774; &#xBC29;&#xC2DD;&#xC740; &#xAE30;&#xD310; &#xAE30;&#xBC18;&#xC758; &#xAD11; &#xC13C;&#xC11C;&#xC758; &#xC77C;&#xBC18;&#xC801;&#xC778; &#xC81C;&#xC870;&#xC640; &#xD638;&#xD658;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774; &#xCE58;&#xB8CC;&#xB294; &#xC644;&#xC804;&#xD788; &#xC778;&#xC2DD; moiety&#xB97C; &#xC0C8;&#xB85C;&#xC6B4; &#xC778;&#xC2DD; &#xC694;&#xC18C;&#xC640; &#xC0C8;&#xB85C; &#xBCC0;&#xD658;&#xAE30; &#xD45C;&#xBA74; &#xACE0; &#xC7AC;&#xD65C;&#xC6A9; &#xB420; &#xC13C;&#xC11C; &#xD65C;&#xC131;&#xD654;&#xB97C; &#xC81C;&#xAC70; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Microcavity &#xAD11; biosensors &#xC7AC;&#xD65C;&#xC6A9;.

Biosensores &#xF3;pticos tienen un enorme potencial para aplicaciones comerciales en el diagn&#xF3;stico m&#xE9;dico, monitoreo ambiental y la evaluaci&#xF3;n de la seguridad alimentaria. En estas aplicaciones, la reutilizaci&#xF3;n del sensor es deseable para reducir costes. Para lograr esto, los tratamientos abrasivos, qu&#xED;mica h&#xFA;meda se requiere para eliminar qu&#xED;mica de la superficie del sensor, t&#xED;picamente resultante en el rendimiento del sensor reducida y el aumento de ruido debido a fragmento de reconocimiento y la degradaci&#xF3;n del transductor &#xF3;ptico. En el presente trabajo, proponemos una alternativa, seco-qu&#xED;mica m&#xE9;todo, basado en O &#x3C;sub&#x3E;2&#x3C;/sub&#x3E; tratamiento de plasma. Este enfoque es compatible con la fabricaci&#xF3;n t&#xED;pica de sustrato a base de transductores &#xF3;pticos. Este tratamiento elimina completamente el fragmento de reconocimiento, permitiendo que la superficie del transductor que se actualice con elementos de reconocimiento nuevas y permitiendo as&#xED; que el sensor para ser reciclados.

Reciclaje de biosensores microcavidad &#xF3;ptica

Due to their sensitivity and temporal response, optical microresonators are used extensively in the biosensor arena, particularly in the development of label-free diagnostics and measurement of protein kinetics. In the present letter, we investigate using microcavities to probe molecules within biomimetic membranes. Specifically, a method for self-assembling lipid bilayers on spherical microresonators is developed and the bilayer-nature is verified. Subsequently, the microcavity is used to excite a Cy5-conjugated lipid located within the bilayer while the optical performance of the microcavity is characterized. The emission wavelength of the dye and the optical behavior of the microcavity agree with theoretical predictions.

Excitation of Cy5 in self-assembled lipid bilayers using optical microresonators.

&#x4E8C;&#x6C27;&#x5316;&#x7845;&#x5149;&#x5B66;&#x5FAE;&#x8154;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x5728;&#x7ED1;&#x5B9A;&#x6210;&#x5BF9;&#xFF0C;&#x57FA;&#x672C;&#x4E86;&#x89E3;&#x751F;&#x7269;&#x5206;&#x5B50;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x7684;&#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#x8BC4;&#x4EF7;&#x4E2D;&#x663E;&#x793A;&#x5F88;&#x6709;&#x524D;&#x9014;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x53D1;&#x5C55;&#x548C;&#x5C55;&#x793A;&#x65B0;&#x578B;&#x5E73;&#x53F0;&#xFF0C;&#x57FA;&#x4E8E; bioconjugated &#x4E8C;&#x6C27;&#x5316;&#x7845;&#x5FAE;&#x7403;&#x8154;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x7ED1;&#x5B9A;&#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#x7814;&#x7A76;&#x751F;&#x7269;&#x7D20;-&#x94FE;&#x9709;&#x4EB2;&#x548C;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x7684;&#x7814;&#x7A76;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x7279;&#x6709;&#x7684;&#x5149;&#x5B66;&#x6027;&#x80FD;&#x3001; &#x9A8C;&#x8BC1;&#x5230;&#x8868;&#x9762;&#xFF0C;&#x751F;&#x7269;&#x7D20;&#x7247;&#x5171;&#x4EF7;&#x952E;&#x548C;&#x6267;&#x884C;&#x4EB2;&#x68C0;&#x6D4B;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x6267;&#x884C;&#x521D;&#x6B65;&#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#x5206;&#x6790;&#x68C0;&#x6D4B;&#x6570;&#x636E;&#xFF0C;&#x663E;&#x793A;&#x6F5C;&#x529B;&#x7684;&#x8033;&#x8BED;&#x753B;&#x5ECA;&#x6A21;&#x5F0F;&#x8C10;&#x632F;&#x5668;&#x6D4B;&#x5B9A;&#x7684;&#x89E3;&#x79BB;&#x5E38;&#x6570;&#x7684;&#x7ED1;&#x5B9A;&#x5BF9;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x662F;&#x5728;&#x597D;&#x7684;&#x534F;&#x8BAE;&#xFF0C;&#x4E0E;&#x5148;&#x524D;&#x516C;&#x5E03;&#x7684;&#x503C;&#x3002;

&#x4F7F;&#x7528;&#x4F4E;&#x8BED;&#x753B;&#x5ECA;&#x6A21;&#x5F0F;&#x4E0B;&#x8154;&#x7684;&#x7ED1;&#x5B9A;&#x52A8;&#x529B;&#x5B66;&#x7684;&#x6D4B;&#x5B9A;&#x3002;

Silica optical microcavity sensors show great promise in the kinetic evaluation of binding pairs, fundamental in understanding biomolecular interactions. Here, we develop and demonstrate a novel platform, based on bioconjugated silica microsphere resonators, to study the binding kinetics of the biotin-streptavidin system. We characterize the optical performance, verify the covalent attachment of biotin to the surface, and perform streptavidin detection experiments. We perform preliminary kinetic analysis of the detection data which shows the potential of whispering gallery mode resonators in the determination of the dissociation constant of the binding pair, which is in good agreement with previously published values.

Determination of binding kinetics using whispering gallery mode microcavities.

Capteurs de silice microcavit&#xE9; optique sont tr&#xE8;s prometteurs dans l&#x26;#39;&#xE9;valuation cin&#xE9;tique de paires de liaison, fondamentale dans la compr&#xE9;hension des interactions biomol&#xE9;culaires. Ici, nous d&#xE9;velopper et de d&#xE9;montrer une nouvelle plateforme, bas&#xE9;e sur bioconjugated r&#xE9;sonateurs microsph&#xE8;res de silice, d&#x26;#39;&#xE9;tudier la cin&#xE9;tique de liaison du syst&#xE8;me biotine-streptavidine. On caract&#xE9;rise la performance optique, v&#xE9;rifier la fixation covalente de la biotine &#xE0; la surface, et r&#xE9;aliser des exp&#xE9;riences de d&#xE9;tection streptavidine. Nous effectuons une analyse pr&#xE9;liminaire de cin&#xE9;tique des donn&#xE9;es de d&#xE9;tection qui montre le potentiel de chuchoter r&#xE9;sonateurs en mode galerie dans la d&#xE9;termination de la constante de dissociation de la paire de liaison, qui est en bon accord avec les valeurs publi&#xE9;es ant&#xE9;rieurement.

D&#xE9;termination de la cin&#xE9;tique de liaison utilisant Whispering Microcavit&#xE9;s mode Galerie

Kiesels&auml;ure-optische Microcavity-Sensoren zeigen viel versprechend in der kinetischen Auswertung der Bindung-Paare, grundlegende Biomolekulare Wechselwirkungen zu verstehen. Hier entwickeln wir und zeigen eine neuartige Plattform, basierend auf Bioconjugated Kiesels&auml;ure Microsphere Resonatoren, die verbindliche Kinetik der Biotin-Streptavidin-Systems zu studieren. Wir charakterisieren die optische Leistung, &uuml;berpr&uuml;fen die kovalente Anlage von Biotin an die Oberfl&auml;che und Streptavidin Erkennung Experimente durchf&uuml;hren. Wir f&uuml;hren erste kinetische Analyse der Erkennungsdaten, die das Potenzial der Fl&uuml;sternde Galerie Modus Resonatoren bei der Ermittlung des der Dissoziation des Paares Bindung, Konstante zeigt, die in guter &Uuml;bereinstimmung mit den zuvor ver&ouml;ffentlichten Werten ist.

Bestimmung der Kinetik der Bindung mit Fl&uuml;sternde Galerie Modus Mikrokavit&auml;ten.

Sensori ottici microcavit&agrave; silice mostrano grande promessa nella valutazione cinetica di leganti, fondamentali per comprendere le interazioni biomolecolari. Qui, abbiamo sviluppare e dimostrare una piattaforma romanzo, basata su risuonatori in microsfere bioconjugated silice, per studiare la cinetica di legame del sistema biotina-streptavidina. Ci caratterizzano le prestazioni ottiche, verificare l&#39;attacco covalente di biotina alla superficie ed eseguire esperimenti di rilevazione streptavidina. Effettuiamo analisi cinetica preliminare dei dati di rilevamento che mostra il potenziale di whispering risuonatori in modalit&agrave; galleria nella determinazione della dissociazione costante della coppia di associazione, che &egrave; in buon accordo con i valori precedentemente pubblicati.

Determinazione della cinetica di associazione utilizzando whispering gallery modalit&agrave; micro-cavit&agrave;.

&#x30B7;&#x30EA;&#x30AB;&#x5149;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30AD;&#x30E3;&#x30D3;&#x30C6;&#x30A3;&#x30BB;&#x30F3;&#x30B5;&#x30FC;&#x306F;&#x3001;&#x751F;&#x4F53;&#x5206;&#x5B50;&#x306E;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x3092;&#x7406;&#x89E3;&#x3059;&#x308B;&#x4E0A;&#x3067;&#x57FA;&#x672C;&#x7684;&#x306A;&#x3001;&#x7D50;&#x5408;&#x5BFE;&#x306E;&#x904B;&#x52D5;&#x306E;&#x8A55;&#x4FA1;&#x306B;&#x5927;&#x304D;&#x306A;&#x671F;&#x5F85;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x30D3;&#x30AA;&#x30C1;&#x30F3; - &#x30B9;&#x30C8;&#x30EC;&#x30D7;&#x30C8;&#x30A2;&#x30D3;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B7;&#x30B9;&#x30C6;&#x30E0;&#x306E;&#x7D50;&#x5408;&#x52D5;&#x529B;&#x5B66;&#x3092;&#x7814;&#x7A76;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x3001;bioconjugated&#x30B7;&#x30EA;&#x30AB;&#x5FAE;&#x5C0F;&#x7403;&#x5171;&#x632F;&#x5668;&#x306B;&#x57FA;&#x3065;&#x3044;&#x3066;&#x3001;&#x65B0;&#x305F;&#x306A;&#x30D7;&#x30E9;&#x30C3;&#x30C8;&#x30D5;&#x30A9;&#x30FC;&#x30E0;&#x3092;&#x958B;&#x767A;&#x3057;&#x3001;&#x5B9F;&#x8A3C;&#x3059;&#x308B;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x5149;&#x5B66;&#x6027;&#x80FD;&#x3092;&#x7279;&#x5FB4;&#x4ED8;&#x3051;&#x308B;&#x8868;&#x9762;&#x306B;&#x30D3;&#x30AA;&#x30C1;&#x30F3;&#x306E;&#x5171;&#x6709;&#x7D50;&#x5408;&#x3092;&#x78BA;&#x8A8D;&#x3057;&#x3001;&#x30B9;&#x30C8;&#x30EC;&#x30D7;&#x30C8;&#x30A2;&#x30D3;&#x30B8;&#x30F3;&#x306E;&#x691C;&#x51FA;&#x5B9F;&#x9A13;&#x3092;&#x884C;&#x3046;&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x4EE5;&#x524D;&#x306B;&#x767A;&#x884C;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x5024;&#x3068;&#x826F;&#x304F;&#x4E00;&#x81F4;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x7D50;&#x5408;&#x5BFE;&#x306E;&#x89E3;&#x96E2;&#x5B9A;&#x6570;&#x306E;&#x6C7A;&#x5B9A;&#x306B;&#x30AE;&#x30E3;&#x30E9;&#x30EA;&#x30FC;&#x30E2;&#x30FC;&#x30C9;&#x5171;&#x632F;&#x5668;&#x3092;&#x3055;&#x3055;&#x3084;&#x304F;&#x306E;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3001;&#x691C;&#x51FA;&#x30C7;&#x30FC;&#x30BF;&#x306E;&#x4E88;&#x5099;&#x7684;&#x306A;&#x52D5;&#x614B;&#x89E3;&#x6790;&#x3092;&#x5B9F;&#x884C;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x30A6;&#x30A3;&#x30B9;&#x30D1;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x30AE;&#x30E3;&#x30E9;&#x30EA;&#x30FC;&#x30E2;&#x30FC;&#x30C9;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30AD;&#x30E3;&#x30D3;&#x30C6;&#x30A3;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x305F;&#x7D50;&#x5408;&#x901F;&#x5EA6;&#x306E;&#x6E2C;&#x5B9A;

&#xC2E4;&#xB9AC; &#xCE74; &#xAD11; microcavity &#xC13C;&#xC11C; &#xBC14;&#xC778;&#xB529; &#xC30D;, &#xBD84;&#xC790; &#xC0C1;&#xD638; &#xC791;&#xC6A9; &#xC774;&#xD574;&#xC5D0; &#xADFC;&#xBCF8;&#xC801;&#xC778; &#xC6B4;&#xB3D9; &#xD3C9;&#xAC00;&#xC5D0; &#xD070; &#xC57D;&#xC18D;&#xC744; &#xBCF4;&#xC5EC;&#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC5EC;&#xAE30;, &#xC6B0;&#xB9AC;&#xAC00; &#xAC1C;&#xBC1C; &#xD558; &#xACE0; bioconjugated &#xC2E4;&#xB9AC; &#xCE74; microsphere &#xACF5;&#xBA85; &#xAE30;, biotin streptavidin &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C;&#xC758; &#xBC14;&#xC778;&#xB529; &#xC18D;&#xB3C4; &#xB860; &#xC5F0;&#xAD6C;&#xB97C; &#xAE30;&#xBC18;&#xC73C;&#xB85C; &#xC0C8;&#xB85C;&#xC6B4; &#xD50C;&#xB7AB;&#xD3FC;&#xC744; &#xBCF4;&#xC5EC; &#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC; &#xAD11;&#xD559; &#xC131;&#xB2A5;&#xC744; &#xD2B9;&#xC131;&#xD654; &#xD45C;&#xBA74;, biotin&#xC758; &#xACF5;&#xC720; &#xCCA8;&#xBD80; &#xD30C;&#xC77C;&#xC744; &#xD655;&#xC778; &#xD558; &#xACE0; streptavidin &#xAC80;&#xCD9C; &#xC2E4;&#xD5D8;&#xC744; &#xC218;&#xD589;. &#xC6B0;&#xB9AC; &#xAC24;&#xB7EC;&#xB9AC; &#xBAA8;&#xB4DC; &#xACF5; &#xC9C4; &#xAE30; &#xBD84;&#xB9AC;&#xC758; &#xACB0;&#xC815;&#xC5D0; &#xC704; &#xC2A4;&#xD37C; &#xB9C1;&#xC758; &#xC7A0;&#xC7AC;&#xB825;&#xC740; &#xC774;&#xC804;&#xC5D0; &#xAC8C;&#xC2DC; &#xB41C; &#xAC12;&#xC774; &#xC788;&#xB294; &#xC88B;&#xC740; &#xACC4;&#xC57D;&#xC5D0;&#xC11C; &#xBC14;&#xC778;&#xB529; &#xC30D;&#xC758; &#xC77C;&#xC815; &#xD45C;&#xC2DC; &#xD558;&#xB294; &#xAC80;&#xC0C9; &#xB370;&#xC774;&#xD130;&#xC758; &#xC608;&#xBE44; &#xC6B4;&#xB3D9; &#xBD84;&#xC11D;&#xC744; &#xC218;&#xD589; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xBC14;&#xC778;&#xB529; &#xC18D;&#xB3C4; &#xB860; &#xC18D;&#xC0AD;&#xC774;&#xB294; &#xAC24;&#xB7EC;&#xB9AC; &#xBAA8;&#xB4DC; microcavities&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC;&#xC758; &#xACB0;&#xC815;.

Sensores &#xF3;pticos de s&#xED;lice microcavidad muestran una gran promesa en la evaluaci&#xF3;n cin&#xE9;tica de los pares de uni&#xF3;n, fundamental en la comprensi&#xF3;n de las interacciones biomoleculares. En este sentido, desarrollar y demostrar una novedosa plataforma, sobre la base de microesferas de s&#xED;lice bioconjugated resonadores, para estudiar la cin&#xE9;tica de uni&#xF3;n del sistema de biotina-estreptavidina. Nos caracterizar el rendimiento &#xF3;ptico, verificar la uni&#xF3;n covalente de biotina a la superficie, y realizar experimentos de detecci&#xF3;n estreptavidina. Llevamos a cabo an&#xE1;lisis preliminar cin&#xE9;tica de los datos de detecci&#xF3;n que muestra el potencial de susurrante resonadores galer&#xED;a modo en la determinaci&#xF3;n de la constante de disociaci&#xF3;n del par de uni&#xF3;n, que est&#xE1; en buen acuerdo con los valores publicados anteriormente.

Determinaci&#xF3;n de la cin&#xE9;tica de uni&#xF3;n utilizando Whispering Gallery Mode microcavidades

&#x5149;&#x5B66;&#x7279;&#x6027;&#x7684;&#x9AD8;&#x5206;&#x5B50;&#x6750;&#x6599;&#xFF0C;&#x5982;&#x4F20;&#x8F93;&#x635F;&#x8017;&#x548C;&#x70ED;&#x5149;&#x7CFB;&#x6570;&#xFF0C;&#x786E;&#x5B9A;&#x5176;&#x5728;&#x8BB8;&#x591A;&#x5E94;&#x7528;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x4ECE;&#x7EB3;&#x7C73;&#x6280;&#x672F;&#x5230;&#x5728;&#x6C7D;&#x8F66;&#x3001; &#x822A;&#x7A7A;&#x822A;&#x5929;&#x7B49;&#x4EA7;&#x4E1A;&#x7684;&#x5B9E;&#x7528;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x3002;&#x7136;&#x800C;&#xFF0C;&#x805A;&#x5408;&#x7269;&#x7684;&#x7269;&#x7406;&#x6027;&#x80FD;&#x7684;&#x5DEE;&#x5F02;&#xFF0C;&#x5F88;&#x591A;&#x7684;&#x4E0D;&#x9002;&#x5408;&#x4E8E;&#x8868;&#x5F81;&#x7528;&#x4F20;&#x7EDF;&#x7684;&#x6280;&#x672F; &#xFF1B;&#x56E0;&#x6B64;&#xFF0C;&#x5176;&#x5149;&#x5B66;&#x7279;&#x6027;&#x662F;&#x672A;&#x77E5;&#x7684;&#x3002;&#x8FD9;&#x79CD;&#x4E00;&#x79CD;&#x805A;&#x5408;&#x7269;&#x662F;&#x805A;&#x5F02;&#x4E01;&#x70EF;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x662F;&#x5728;&#x5BA4;&#x6E29;&#x6761;&#x4EF6;&#x4E0B;&#x7C98;&#x6027;&#xFF0C;&#x56E0;&#x6B64;&#x4E0D;&#x7B26;&#x5408;&#x5E38;&#x89C4;&#x7684;&#x4F20;&#x8F93;&#x635F;&#x8017;&#x548C;&#x70ED;&#x5149;&#x7CFB;&#x6570;&#x8868;&#x5F81;&#x6280;&#x672F;&#x56E0;&#x4E3A;&#x4ED6;&#x4EEC;&#x4F9D;&#x9760;&#x63A5;&#x89E6;&#x6D4B;&#x91CF;&#x3002;&#x4E3A;&#x4E86;&#x514B;&#x670D;&#x8FD9;&#x4E00;&#x70B9;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x5236;&#x8BA2;&#x4E86;&#x500F;&#x901D;&#x6CE2;&#xFF0C;&#x7814;&#x7A76;&#x6750;&#x6599;&#x7684;&#x5149;&#x5B66;&#x884C;&#x4E3A;&#x4F9D;&#x8D56;&#x4E8E;&#x7EFC;&#x5408;&#xFF0C;&#x5FAE;&#x578B;&#x5149;&#x5B66;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x6210;&#x529F;&#x5730;&#x4F7F;&#x7528;&#x6B64;&#x8BBE;&#x5907;&#xFF0C;&#x786E;&#x5B9A;&#x6298;&#x5C04;&#x7387;&#x3001; &#x4F20;&#x8F93;&#x635F;&#x8017;&#x548C;&#x805A;&#x5F02;&#x4E01;&#x70EF;&#x7684;&#x8D85;&#x8584;&#x8584;&#x819C;&#x7684;&#x70ED;&#x5149;&#x7CFB;&#x6570;&#x3002;&#x7535;&#x5F71;&#x5B58;&#x653E;&#x5728;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x7684;&#x4E8C;&#x6C27;&#x5316;&#x7845;&#x8868;&#x9762;&#x4F7F;&#x7528;&#x65CB;&#x8F6C;&#x6D82;&#x5C42;&#x6216;&#x8868;&#x9762;&#x5F15;&#x53D1;&#x9633;&#x79BB;&#x5B50;&#x805A;&#x5408;&#xFF0C;&#x8868;&#x660E;&#x8FD9;&#x79CD;&#x65B9;&#x6CD5;&#x7684;&#x7075;&#x6D3B;&#x6027;&#x3002;

&#x805A;&#x5F02;&#x4E01;&#x70EF;&#x8D85;&#x8584;&#x8584;&#x819C;&#x7684;&#x70ED;&#x5149;&#x7CFB;&#x6570;&#x6765;&#x8861;&#x91CF;&#x4E0E;&#x96C6;&#x6210;&#x5149;&#x5B50;&#x5668;&#x4EF6;&#x3002;

The optical properties of polymeric materials, such as transmission loss and the thermo-optic coefficient, determine their utility in numerous applications, ranging from nanotechnology to the automotive and aerospace industries. However, because of the wide variation in the physical properties of polymers, many are unsuited for characterization using conventional techniques; consequently, their optical properties are unknown. One such polymer is polyisobutylene, which is viscous at room temperature and therefore is not compatible with conventional transmission loss and the thermo-optic coefficient characterization techniques because they rely on contact measurements. To overcome this, we have developed an integrated, microscale optical sensor that relies on an evanescent wave to study the material's optical behavior. Using this device, we successfully determined the refractive index, the transmission loss, and the thermo-optic coefficient of ultrathin films of polyisobutylene. The films are deposited on the sensor's silica surface using either spin coating or surface-initiated cationic polymerization, demonstrating the flexibility of this approach.

Thermo-optic coefficient of polyisobutylene ultrathin films measured with integrated photonic devices.

Les propri&#xE9;t&#xE9;s optiques des mat&#xE9;riaux polym&#xE8;res, tels que la perte de transmission et le coefficient thermo-optique, de d&#xE9;terminer leur utilit&#xE9; dans de nombreuses applications, allant de la nanotechnologie pour les industries automobile et a&#xE9;rospatiale. Toutefois, en raison de la grande variation dans les propri&#xE9;t&#xE9;s physiques des polym&#xE8;res, de nombreux ne sont pas adapt&#xE9;s pour la caract&#xE9;risation &#xE0; l&#x26;#39;aide des techniques classiques, par cons&#xE9;quent, leurs propri&#xE9;t&#xE9;s optiques ne sont pas connus. Un tel polym&#xE8;re est un polyisobutyl&#xE8;ne, qui est visqueux &#xE0; temp&#xE9;rature ambiante et n&#x26;#39;est donc pas compatible avec la perte de transmission conventionnelle et les techniques de thermo-optiques de caract&#xE9;risation coefficient car elles reposent sur des mesures de contact. Pour surmonter cette difficult&#xE9;, nous avons d&#xE9;velopp&#xE9; une approche int&#xE9;gr&#xE9;e, capteur de micro-optique qui s&#x26;#39;appuie sur une onde &#xE9;vanescente pour &#xE9;tudier le comportement optique du mat&#xE9;riau. L&#x26;#39;utilisation de ce dispositif, on d&#xE9;termine avec succ&#xE8;s l&#x26;#39;indice de r&#xE9;fraction, la perte de transmission, et le coefficient thermo-optique de films ultraminces de polyisobutyl&#xE8;ne. Les films sont d&#xE9;pos&#xE9;s sur la surface de la silice en utilisant le capteur de rev&#xEA;tement par centrifugation ou de la surface soit initi&#xE9;e polym&#xE9;risation cationique, d&#xE9;montrant de la souplesse de cette approche.

Thermo-optique Coefficient de films ultraminces polyisobutyl&#xE8;ne Mesur&#xE9; avec dispositifs photoniques int&#xE9;gr&#xE9;s

Die optischen Eigenschaften von polymeren Werkstoffen, wie z. B. Transmissionsverluste und dem Thermo-Optik-Koeffizienten, bestimmen ihren Nutzen in zahlreichen Anwendungen, die von der Nanotechnologie bis hin zu den Branchen automotive und aerospace. Jedoch sind viele wegen der gro&szlig;e Unterschiede in den physikalischen Eigenschaften von Polymeren, ungeeignet f&uuml;r die Charakterisierung, die mit konventionelle Techniken; Daher sind ihre optischen Eigenschaften unbekannt. Eine solche Polymer ist Polyisobutylen, die bei Raumtemperatur Viskose und daher ist nicht kompatibel mit herk&ouml;mmlichen Transmissionsverluste und die Thermo-Optik-Koeffizient Charakterisierung Techniken da sie auf Kontakt Messungen beruhen. Um dieses Problem zu umgehen, haben wir integrierte, Microscale optischem Sensor entwickelt, der auf eine fl&uuml;chtig Welle das Material optische Verhalten studieren basiert. Mit diesem Ger&auml;t, entschlossen wir erfolgreich die Brechzahl, die Transmissionsverluste und der Thermo-Optik-Koeffizient der ultrad&uuml;nne Schichten von Polyisobutylen. Die Filme sind auf den Sensor Kiesels&auml;ure Oberfl&auml;che mit Spin Coating oder Oberfl&auml;che initiierte kationische Polymerisation, demonstrieren die Flexibilit&auml;t dieses Ansatzes hinterlegt.

Thermo-Optik-Koeffizient von Polyisobutylen ultrad&uuml;nne Schichten mit integrierte photonische Bauelemente gemessen.

Le propriet&agrave; ottiche dei materiali polimerici, come la perdita di trasmissione e il coefficiente termo-ottica, determinano la loro utilit&agrave; in numerose applicazioni, che vanno dalla nanotecnologia per l&#39;industria automobilistica e aerospaziale. Tuttavia, a causa dell&#39;ampia variazione nelle propriet&agrave; fisiche dei polimeri, molti sono inadatte per la caratterizzazione mediante tecniche convenzionali; di conseguenza, le loro propriet&agrave; ottiche sono sconosciuti. Un tale polimero &egrave; poliisobutilene, che alla temperatura ambiente &egrave; viscoso e pertanto non &egrave; compatibile con perdite di trasmissione convenzionale e le tecniche di caratterizzazione termo-ottica coefficiente perch&eacute; si basano su misurazioni contattare. Per ovviare a questo, abbiamo sviluppato un sensore ottico integrato, su microscala che si basa su un&#39;onda evanescente per studiare il comportamento ottico del materiale. Con successo utilizzando questo dispositivo, determinato l&#39;indice di rifrazione, la perdita di trasmissione e il coefficiente termo-ottica di film ultrasottili di poliisobutilene. I film vengono depositati sulla superficie di silice del sensore tramite spin coating o polimerizzazione cationica avviata in superficie, dimostrando la flessibilit&agrave; di questo approccio.

Coefficiente di termo-ottica di film ultrasottili poliisobutilene misurato con dispositivi fotonici integrati.

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&#xC804;&#xC1A1; &#xC190;&#xC2E4;&#xACFC; &#xC5F4; &#xAD11;&#xD559; &#xACC4;&#xC218; &#xB4F1; &#xACE0;&#xBD84;&#xC790; &#xC7AC;&#xB8CC;&#xC758; &#xAD11;&#xD559; &#xC18D;&#xC131; &#xB098;&#xB178;&#xAE30;&#xC220;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC790;&#xB3D9;&#xCC28; &#xBC0F; &#xC6B0;&#xC8FC; &#xD56D;&#xACF5; &#xC0B0;&#xC5C5;&#xC5D0; &#xC774;&#xB974;&#xAE30;&#xAE4C;&#xC9C0; &#xB2E4;&#xC591; &#xD55C; &#xC751;&#xC6A9; &#xD504;&#xB85C;&#xADF8;&#xB7A8;&#xC5D0; &#xADF8;&#xB4E4;&#xC758; &#xC720;&#xD2F8;&#xB9AC;&#xD2F0;&#xB97C; &#xD655;&#xC778; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xADF8;&#xB7EC;&#xB098;, &#xACE0;&#xBD84;&#xC790;&#xC758; &#xBB3C;&#xC131;&#xC5D0; &#xB113;&#xC740; &#xB2E4;&#xC591;&#xC131; &#xB54C;&#xBB38;&#xC5D0; &#xB9CE;&#xC740; &#xB418;&#xC9C0; &#xAE30;&#xC874;&#xC758; &#xAE30;&#xBC95;;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xD2B9;&#xC131;&#xC5D0; &#xC801;&#xD569; &#xACB0;&#xACFC;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C;, &#xADF8;&#xB4E4;&#xC758; &#xAD11;&#xD559; &#xD2B9;&#xC131;&#xC744; &#xC54C; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xD55C; &#xD3F4;&#xB9AC;&#xBA38; polyisobutylene &#xC2E4;&#xB0B4; &#xC628;&#xB3C4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC810;&#xC131; &#xC774;&#xBA70; &#xB530;&#xB77C;&#xC11C; &#xD638;&#xD658; &#xB418;&#xC9C0; &#xC54A;&#xB294; &#xAE30;&#xC874;&#xC758; &#xC804;&#xC1A1; &#xC190;&#xC2E4;&#xACFC; &#xC5F4; &#xAD11;&#xD559; &#xACC4;&#xC218; &#xD2B9;&#xC131; &#xBD84;&#xC11D; &#xAE30;&#xC220; &#xC5F0;&#xB77D;&#xCC98; &#xCE21;&#xC815;&#xC5D0; &#xC758;&#xC874; &#xD558;&#xAE30; &#xB54C;&#xBB38;&#xC5D0; &#xC774;&#xB2E4;. &#xC774; &#xADF9;&#xBCF5; &#xD558;&#xAE30; &#xC704;&#xD574; &#xC7AC;&#xB8CC;&#xC758; &#xAD11;&#xD559; &#xB3D9;&#xC791;&#xC744; &#xC5F0;&#xAD6C; &#xD558;&#xB294; &#xC0AC;&#xB77C;&#xC838;&#xAC00; &#xD30C;&#xB3C4;&#xC5D0; &#xC758;&#xC874; &#xD558;&#xB294; &#xD1B5;&#xD569;&#xB41C;, microscale &#xAD11;&#xD559; &#xC13C;&#xC11C;&#xB97C; &#xAC1C;&#xBC1C; &#xD588;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774; &#xC7A5;&#xCE58;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC;, &#xC6B0;&#xB9AC;&#xAC00; &#xC131;&#xACF5;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xAD74;&#xC808;&#xB960;, &#xC804;&#xC1A1; &#xC190;&#xC2E4;&#xACFC; polyisobutylene ultrathin &#xC601;&#xD654;&#xC758; &#xC5F4; &#xAD11;&#xD559; &#xACC4;&#xC218; &#xACB0;&#xC815;. &#xC601;&#xD654;&#xB294; &#xC2A4;&#xD540; &#xCF54;&#xD305; &#xB610;&#xB294; &#xD45C;&#xBA74; &#xC2DC;&#xC791; &#xC591;&#xC774;&#xC628; &#xD569;,&#xC774; &#xBC29;&#xBC95;&#xC758; &#xC720;&#xC5F0;&#xC131;&#xC744; &#xBCF4;&#xC5EC;&#xC8FC;&#xB294; &#xC911; &#xD558;&#xB098;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xC13C;&#xC11C;&#xC758; &#xC2E4;&#xB9AC; &#xCE74; &#xD45C;&#xBA74;&#xC5D0; &#xC785;&#xAE08; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xD1B5;&#xD569; &#xAD11;&#xD559; &#xC7A5;&#xCE58;&#xC640; polyisobutylene ultrathin &#xC601;&#xD654;&#xC758; &#xC5F4; &#xAD11;&#xD559; &#xACC4;&#xC218; &#xCE21;&#xC815;.

Las propiedades &#xF3;pticas de los materiales polim&#xE9;ricos, tales como la p&#xE9;rdida de transmisi&#xF3;n y el coeficiente de termo-&#xF3;ptico, de determinar su utilidad en numerosas aplicaciones, que van desde la nanotecnolog&#xED;a a las industrias del autom&#xF3;vil y aeroespacial. Sin embargo, debido a la amplia variaci&#xF3;n en las propiedades f&#xED;sicas de los pol&#xED;meros, muchos son inadecuadas para la caracterizaci&#xF3;n utilizando t&#xE9;cnicas convencionales y, en consecuencia, sus propiedades &#xF3;pticas son desconocidos. Un pol&#xED;mero tal es poliisobutileno, que es viscoso a temperatura ambiente y por lo tanto no es compatible con la p&#xE9;rdida de transmisi&#xF3;n convencional y las t&#xE9;cnicas de coeficientes termo-&#xF3;pticos de caracterizaci&#xF3;n porque se basan en mediciones de contacto. Para superar esto, hemos desarrollado un sensor integrado, micro &#xF3;ptica que se basa en una onda evanescente para estudiar el comportamiento &#xF3;ptico del material. El uso de este dispositivo, hemos podido determinar el &#xED;ndice de refracci&#xF3;n, la p&#xE9;rdida de transmisi&#xF3;n, y el coeficiente de termo-&#xF3;ptico de pel&#xED;culas ultrafinas de poliisobutileno. Las pel&#xED;culas son depositadas sobre la superficie del sensor de s&#xED;lice utilizando revestimiento por rotaci&#xF3;n o superficie-iniciada la polimerizaci&#xF3;n cati&#xF3;nica, demostrando la flexibilidad de este enfoque.

Termo-&#xF3;ptico Coeficiente de pel&#xED;culas ultrafinas poliisobutileno Medido con la integraci&#xF3;n de dispositivos fot&#xF3;nicos

&#x5177;&#x6709;&#x9AD8;&#x7075;&#x654F;&#x5EA6;&#x548C;&#x7279;&#x5F02;&#x6027;&#x65E0;&#x6807;&#x7B7E;&#x7684;&#x751F;&#x7269;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x7684;&#x53D1;&#x5C55;&#x533B;&#x7597;&#x8BCA;&#x65AD;&#x548C;&#x73AF;&#x5883;&#x76D1;&#x6D4B;&#x3001; &#x91CD;&#x5927;&#x611F;&#x5174;&#x8DA3;&#x7684;&#x662F;&#x5728;&#x5FEB;&#x901F;&#x548C;&#x5B9E;&#x65F6;&#x68C0;&#x6D4B;&#x6297;&#x539F;&#x3001; &#x7EC6;&#x83CC;&#x3001; &#x75C5;&#x6BD2;&#x7B49;&#xFF0C;&#x662F;&#x5FC5;&#x8981;&#x7684;&#x3002;&#x5149;&#x5B66;&#x8C10;&#x632F;&#x7684;&#x5668;&#x4EF6;&#xFF0C;&#x5177;&#x6709;&#x5F88;&#x9AD8;&#x7684;&#x7075;&#x654F;&#x5EA6;&#xFF0C;&#x56E0;&#x5176;&#x4F4E;&#x5149;&#x635F;&#x8017;&#xFF0C;&#x662F;&#x552F;&#x4E00;&#x9002;&#x5408;&#x4E8E;&#x9065;&#x611F;&#x7684;&#x5E94;&#x7528;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x3002;&#x4E0D;&#x8FC7;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x524D;&#x5728;&#x8FD9;&#x4E00;&#x9886;&#x57DF;&#x7684;&#x7814;&#x7A76;&#x5DE5;&#x4F5C;&#x6709;&#x91CD;&#x70B9;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x672C;&#x8EAB;&#x7684;&#x53D1;&#x5C55;&#x3002;&#x5668;&#x4EF6;&#x7684;&#x7075;&#x654F;&#x5EA6;&#x662F;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x7684;&#x4E00;&#x4E2A;&#x91CD;&#x8981;&#x529F;&#x80FD;&#xFF0C;&#x7279;&#x5F02;&#x6027;&#x662F;&#x540C;&#x6837;&#x5730;&#xFF0C;&#x5982;&#x679C;&#x6CA1;&#x6709;&#x66F4;&#x591A;&#x7684;&#x3001; &#x91CD;&#x8981;&#x7684;&#x6027;&#x80FD;&#x53C2;&#x6570;&#x3002;&#x56E0;&#x6B64;&#xFF0C;&#x5B83;&#x5173;&#x952E;&#x662F;&#x8981;&#x5236;&#x8BA2;&#x4E00;&#x4E2A;&#x5171;&#x4EF7;&#x8868;&#x9762;&#x4FEE;&#x9970;&#x7684;&#x8FC7;&#x7A0B;&#xFF0C;&#x5B83;&#x8FD8;&#x4FDD;&#x6301;&#x7740;&#x8BBE;&#x5907;&#x7684;&#x9065;&#x611F;&#x80FD;&#x529B;&#x6216;&#x5149;&#x5B66;&#x7D20;&#x8D28;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x8868;&#x73B0;&#x51FA;&#x4E00;&#x79CD;&#x7B80;&#x4FBF;&#x7684;&#x65B9;&#x6CD5;&#x4F20;&#x6388;&#x7ED9;&#x5149;&#x5B66;&#x8154;&#xFF0C;&#x7279;&#x5F02;&#x6027;&#x800C;&#x4E0D;&#x4EA7;&#x751F;&#x4E0D;&#x5229;&#x5F71;&#x54CD;&#x5176;&#x5149;&#x5B66;&#x6027;&#x80FD;&#x3002;&#x5728;&#x6B64;&#x65B9;&#x6CD5;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x6709;&#x9009;&#x62E9;&#x6027;&#x5730; functionalize &#x8868;&#x9762;&#x7684;&#x4E8C;&#x6C27;&#x5316;&#x7845; microtoroids &#x4E0E;&#x751F;&#x7269;&#x7D20;&#xFF0C;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x94FE;&#x63A5;&#x5668;&#x4F7F;&#x7528;&#x80FA;&#x7EC8;&#x6B62;&#x7845;&#x70F7;&#x5076;&#x8054;&#x5242;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x8BBE;&#x5907;&#x7684;&#x8868;&#x9762;&#x5316;&#x5B66;&#x88AB;&#x8868;&#x660E;&#x4F7F;&#x7528; x &#x5C04;&#x7EBF;&#x5149;&#x7535;&#x5B50;&#x80FD;&#x8C31;&#x548C;&#x8367;&#x5149;&#x548C;&#x5149;&#x5B66;&#x663E;&#x5FAE;&#x955C;&#x3002;&#x53E6;&#x4E00;&#x7279;&#x70B9;&#x662F;&#x8868;&#x9762;&#x529F;&#x80FD;&#x5316;&#x8BBE;&#x5907;&#x7684;&#x8D28;&#x91CF;&#x56E0;&#x7D20;&#x4EE5;&#x786E;&#x5B9A;&#x5668;&#x4EF6;&#x7684;&#x7075;&#x654F;&#x5EA6;&#x5316;&#x5B66;&#x65B9;&#x6CD5;&#x7684;&#x5F71;&#x54CD;&#x3002;&#x7531;&#x6B64;&#x4EA7;&#x751F;&#x7684;&#x8BBE;&#x5907;&#x663E;&#x793A;&#x5747;&#x5300;&#x7684;&#x8868;&#x9762;&#x8986;&#x76D6;&#xFF0C;&#x6CA1;&#x6709;&#x5FAE;&#x89C2;&#x7ED3;&#x6784;&#x7684;&#x635F;&#x4F24;&#x3002;&#x8FD9;&#x9879;&#x5DE5;&#x4F5C;&#x8868;&#x793A;&#x975E;&#x57FA;&#x4E8E;&#x7269;&#x7406;&#x5438;&#x9644;&#x7684; bioconjugation &#x7684; microtoroidal &#x5149;&#x5B66;&#x8C10;&#x632F;&#x5668;&#x7684;&#x7B2C;&#x4E00;&#x4E2A;&#x4F8B;&#x5B50;&#x4E4B;&#x4E00;&#x3002;

Bioconjugation microtoroidal &#x5149;&#x5B66;&#x8C10;&#x632F;&#x8154;&#x7684;&#x6218;&#x7565;&#x3002;

The development of label-free biosensors with high sensitivity and specificity is of significant interest for medical diagnostics and environmental monitoring, where rapid and real-time detection of antigens, bacteria, viruses, etc., is necessary. Optical resonant devices, which have very high sensitivity resulting from their low optical loss, are uniquely suited to sensing applications. However, previous research efforts in this area have focused on the development of the sensor itself. While device sensitivity is an important feature of a sensor, specificity is an equally, if not more, important performance parameter. Therefore, it is crucial to develop a covalent surface functionalization process, which also maintains the device's sensing capabilities or optical qualities. Here, we demonstrate a facile method to impart specificity to optical microcavities, without adversely impacting their optical performance. In this approach, we selectively functionalize the surface of the silica microtoroids with biotin, using amine-terminated silane coupling agents as linkers. The surface chemistry of these devices is demonstrated using X-ray photoelectron spectroscopy, and fluorescent and optical microscopy. The quality factors of the surface functionalized devices are also characterized to determine the impact of the chemistry methods on the device sensitivity. The resulting devices show uniform surface coverage, with no microstructural damage. This work represents one of the first examples of non-physisorption-based bioconjugation of microtoroidal optical resonators.

Bioconjugation strategies for microtoroidal optical resonators.

Le d&#xE9;veloppement de biocapteurs sans &#xE9;tiquette avec une haute sensibilit&#xE9; et la sp&#xE9;cificit&#xE9; est d&#x26;#39;un int&#xE9;r&#xEA;t significatif pour les diagnostics m&#xE9;dicaux et la surveillance de l&#x26;#39;environnement, o&#xF9; la d&#xE9;tection rapide et en temps r&#xE9;el des antig&#xE8;nes, bact&#xE9;ries, virus, etc, est n&#xE9;cessaire. Dispositifs optiques de r&#xE9;sonance, qui ont une tr&#xE8;s grande sensibilit&#xE9; r&#xE9;sultant de leur perte optique faible, sont particuli&#xE8;rement adapt&#xE9;s aux applications de d&#xE9;tection. Toutefois, les efforts de recherche ant&#xE9;rieurs dans ce domaine ont port&#xE9; sur le d&#xE9;veloppement du capteur lui-m&#xEA;me. Bien que la sensibilit&#xE9; p&#xE9;riph&#xE9;rique est une caract&#xE9;ristique importante d&#x26;#39;un capteur, la sp&#xE9;cificit&#xE9; est tout aussi, sinon plus, param&#xE8;tre de performance important. Par cons&#xE9;quent, il est crucial de d&#xE9;velopper un processus de surface covalente fonctionnalisation, qui a aussi des capacit&#xE9;s de d&#xE9;tection de l&#x26;#39;appareil ou les qualit&#xE9;s optiques. Ici, nous d&#xE9;montrons une m&#xE9;thode facile pour communiquer la sp&#xE9;cificit&#xE9; de microcavit&#xE9;s optiques, sans nuire &#xE0; leurs performances optiques. Dans cette approche, on s&#xE9;lectivement fonctionnaliser la surface de la silice avec de la biotine microtoroids, &#xE0; terminaison amine en utilisant des agents de couplage silane en tant lieurs. La chimie de surface de ces dispositifs est d&#xE9;montr&#xE9;e &#xE0; l&#x26;#39;aide de rayons X spectroscopie photo&#xE9;lectronique et microscopie &#xE0; fluorescence et optiques. Les facteurs de qualit&#xE9; des dispositifs de surface fonctionnalis&#xE9;s sont &#xE9;galement caract&#xE9;ris&#xE9;s afin de d&#xE9;terminer l&#x26;#39;impact des m&#xE9;thodes de chimie sur la sensibilit&#xE9; de l&#x26;#39;appareil. Les dispositifs en r&#xE9;sultent montrent une couverture de surface uniforme, sans dommages microstructurale. Ce travail repr&#xE9;sente l&#x26;#39;un des premiers exemples de non-physisorption &#xE0; base de bioconjugaison de microtoroidal r&#xE9;sonateurs optiques.

Strat&#xE9;gies pour bioconjugaison Microtoroidal R&#xE9;sonateurs optiques

Die Entwicklung der Etikett-freie Biosensoren mit hoher Sensitivit&auml;t und Spezifit&auml;t ist von erheblichem Interesse f&uuml;r medizinische Diagnostik und Umwelt&uuml;berwachung, in denen schnelle und Echtzeit-Erkennung von Antigenen, Bakterien, Viren, etc., erforderlich ist. Optische resonant-Ger&auml;te, die sehr hohen Empfindlichkeit, die infolge ihrer geringen optischen Verlust haben, sind optimal f&uuml;r Sensorik Anwendungen. Jedoch haben vorherige Forschungsanstrengungen in diesem Bereich auf die Entwicklung des Sensors selbst konzentriert. Ein wichtiges Merkmal eines Sensors dabei Ger&auml;t Sensitivit&auml;t Spezifit&auml;t ist ein ebenso, wenn nicht weitere, wichtige Leistung Parameter. Daher ist es entscheidend, einen kovalente Oberfl&auml;chen funktionalisieren-Prozess zu entwickeln, der beh&auml;lt auch das Ger&auml;t Fernerkundung F&auml;higkeiten oder optischen Eigenschaften. Hier zeigen wir eine oberfl&auml;chlich-Methode, um die Spezifit&auml;t zu optische Mikrokavit&auml;ten zu vermitteln, ohne Beeintr&auml;chtigung der sich negativ auf ihre optischen Leistung. Bei diesem Ansatz Stra&szlig;enschlachten wir selektiv die Oberfl&auml;che von der Kiesels&auml;ure Mikrotoroide mit Biotin, Amin endende Silan-Kupplung-Agenten als Linker verwenden. Die Oberfl&auml;chenchemie dieser Ger&auml;te wird demonstriert mit Photoelektronenspektroskopie R&ouml;ntgenspektroskopie und fluoreszierende und optische Mikroskopie. Die Qualit&auml;tsfaktoren der Oberfl&auml;che funktionalisierten Ger&auml;te zeichnen sich auch um die Auswirkungen der Chemie Methoden auf die Empfindlichkeit der Ger&auml;te zu bestimmen. Die resultierende Ger&auml;te zeigen gleichm&auml;&szlig;ige Oberfl&auml;che Abdeckung, keine mikrostrukturelle Sch&auml;den. Dieses Werk stellt eines der ersten Beispiele der nicht-Physisorption-basierte Bioconjugation Microtoroidal optische Resonatoren.

Bioconjugation Strategien f&uuml;r Microtoroidal optische Resonatoren.

Lo sviluppo di biosensori privo di etichetta con elevata sensibilit&agrave; e specificit&agrave; &egrave; di notevole interesse per la diagnostica medica e monitoraggio ambientale, dove in tempo reale e rapido rilevamento di antigeni, batteri, virus, ecc., &egrave; necessario. Dispositivi ottici risonanti, che hanno molto alta sensibilit&agrave; derivante dalla loro perdita ottica bassa, sono unico adatti per applicazioni di rilevamento. Tuttavia, gli sforzi di ricerca precedente in questa zona sono concentrati sullo sviluppo del sensore stesso. Mentre la sensibilit&agrave; del dispositivo &egrave; una caratteristica importante di un sensore, la specificit&agrave; &egrave; un altrettanto, se non il parametro pi&ugrave; importante delle prestazioni. Pertanto, &egrave; fondamentale sviluppare un processo di funzionalizzazione superficiale covalente, che mantiene anche le funzionalit&agrave; di rilevamento del dispositivo o qualit&agrave; ottiche. Qui mostriamo un metodo facile per conferire specificit&agrave; per microcavit&agrave; ottiche, senza influire negativamente sulle loro prestazioni ottiche. In questo approccio, si strumentalizzano selettivamente la superficie del microtoroids di silice con biotina, utilizzando agenti di accoppiamento del silano terminati ammina come linker. La chimica delle superfici di questi dispositivi &egrave; dimostrata mediante spettroscopia fotoelettronica a raggi x e microscopia ottica e fluorescente. I fattori di qualit&agrave; dei dispositivi superfici funzionalizzati caratterizzati anche per determinare l&#39;impatto dei metodi di chimica sulla sensibilit&agrave; del dispositivo. I dispositivi risultanti Visualizza copertura superficiale uniforme, senza danni microstrutturali. Questo lavoro rappresenta uno dei primi esempi di bioconjugation non basati su physisorption di risonatori ottici microtoroidal.

Bioconjugation strategie per risonatori ottici microtoroidal.

&#x9AD8;&#x3044;&#x611F;&#x5EA6;&#x3068;&#x7279;&#x7570;&#x6027;&#x3092;&#x6709;&#x3059;&#x308B;&#x30E9;&#x30D9;&#x30EB;&#x30D5;&#x30EA;&#x30FC;&#x30D0;&#x30A4;&#x30AA;&#x30BB;&#x30F3;&#x30B5;&#x30FC;&#x306E;&#x958B;&#x767A;&#x306F;&#x3001;&#x533B;&#x7642;&#x8A3A;&#x65AD;&#x3001;&#x6297;&#x539F;&#x3001;&#x7D30;&#x83CC;&#x3001;&#x30A6;&#x30A4;&#x30EB;&#x30B9;&#x7B49;&#x306E;&#x8FC5;&#x901F;&#x304B;&#x3064;&#x30EA;&#x30A2;&#x30EB;&#x30BF;&#x30A4;&#x30E0;&#x691C;&#x51FA;&#x304C;&#x5FC5;&#x8981;&#x306A;&#x74B0;&#x5883;&#x30E2;&#x30CB;&#x30BF;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x95A2;&#x5FC3;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3002;&#x305D;&#x306E;&#x4F4E;&#x5149;&#x640D;&#x5931;&#x306B;&#x8D77;&#x56E0;&#x3059;&#x308B;&#x975E;&#x5E38;&#x306B;&#x9AD8;&#x3044;&#x611F;&#x5EA6;&#x3092;&#x6301;&#x3063;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x5149;&#x5171;&#x632F;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x306F;&#x3001;&#x4E00;&#x610F;&#x306E;&#x30BB;&#x30F3;&#x30B7;&#x30F3;&#x30B0;&#xB7;&#x30A2;&#x30D7;&#x30EA;&#x30B1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306B;&#x9069;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3057;&#x304B;&#x3057;&#x3001;&#x3053;&#x306E;&#x5206;&#x91CE;&#x3067;&#x306F;&#x4EE5;&#x524D;&#x306E;&#x7814;&#x7A76;&#x52AA;&#x529B;&#x306F;&#x3001;&#x30BB;&#x30F3;&#x30B5;&#x30FC;&#x81EA;&#x4F53;&#x306E;&#x958B;&#x767A;&#x306B;&#x7126;&#x70B9;&#x3092;&#x5F53;&#x3066;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3002;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x306E;&#x611F;&#x5EA6;&#x306F;&#x3001;&#x30BB;&#x30F3;&#x30B5;&#x306E;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x6A5F;&#x80FD;&#x3067;&#x3059;&#x304C;&#x3001;&#x7279;&#x7570;&#x6027;&#x306F;&#x7B49;&#x3057;&#x304F;&#x3001;&#x305D;&#x3046;&#x3067;&#x306A;&#x3044;&#x5834;&#x5408;&#x3088;&#x308A;&#x3001;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x6027;&#x80FD;&#x30D1;&#x30E9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30BF;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x3057;&#x305F;&#x304C;&#x3063;&#x3066;&#x3001;&#x305D;&#x308C;&#x306F;&#x307E;&#x305F;&#x3001;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x306E;&#x691C;&#x51FA;&#x6A5F;&#x80FD;&#x3084;&#x5149;&#x5B66;&#x7279;&#x6027;&#x3092;&#x7DAD;&#x6301;&#x3057;&#x3066;&#x5171;&#x6709;&#x306E;&#x8868;&#x9762;&#x6A5F;&#x80FD;&#x5316;&#x30D7;&#x30ED;&#x30BB;&#x30B9;&#x3092;&#x958B;&#x767A;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x91CD;&#x8981;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x9006;&#x306B;&#x305D;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x5149;&#x5B66;&#x6027;&#x80FD;&#x306B;&#x5F71;&#x97FF;&#x3092;&#x4E0E;&#x3048;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306A;&#x304F;&#x3001;&#x5149;&#x5B66;&#x30AD;&#x30E3;&#x30D3;&#x30C6;&#x30A3;&#x306B;&#x7279;&#x7570;&#x6027;&#x3092;&#x4ED8;&#x4E0E;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x5BB9;&#x6613;&#x306A;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x30A2;&#x30D7;&#x30ED;&#x30FC;&#x30C1;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x9078;&#x629E;&#x7684;&#x306B;&#x30EA;&#x30F3;&#x30AB;&#x30FC;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x30A2;&#x30DF;&#x30F3;&#x672B;&#x7AEF;&#x30B7;&#x30E9;&#x30F3;&#x30AB;&#x30C3;&#x30D7;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x5264;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x3001;&#x30D3;&#x30AA;&#x30C1;&#x30F3;&#x3092;&#x6709;&#x3059;&#x308B;&#x30B7;&#x30EA;&#x30AB;microtoroids&#x306E;&#x8868;&#x9762;&#x3092;&#x5B98;&#x80FD;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x306E;&#x8868;&#x9762;&#x306E;&#x5316;&#x5B66;&#x7684;&#x6027;&#x8CEA;&#x306F;&#x3001;X&#x7DDA;&#x5149;&#x96FB;&#x5B50;&#x5206;&#x5149;&#x6CD5;&#x3001;&#x86CD;&#x5149;&#x706F;&#x3068;&#x5149;&#x5B66;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x3066;&#x5B9F;&#x8A3C;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x8868;&#x9762;&#x306E;&#x5B98;&#x80FD;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x306E;&#x54C1;&#x8CEA;&#x8981;&#x56E0;&#x306F;&#x3001;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x306E;&#x611F;&#x5EA6;&#x306E;&#x5316;&#x5B66;&#x6CD5;&#x306E;&#x5F71;&#x97FF;&#x3092;&#x5224;&#x65AD;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x7279;&#x5FB4;&#x4ED8;&#x3051;&#x3089;&#x308C;&#x308B;&#x3002;&#x7D50;&#x679C;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x304C;&#x306A;&#x3044;&#x5FAE;&#x7D30;&#x640D;&#x50B7;&#x3067;&#x3001;&#x5747;&#x4E00;&#x306A;&#x8868;&#x9762;&#x88AB;&#x8986;&#x7387;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x4F5C;&#x54C1;&#x306F;&#x3001;microtoroidal&#x5149;&#x5171;&#x632F;&#x5668;&#x306E;&#x975E;&#x7269;&#x7406;&#x5438;&#x7740;&#x30D9;&#x30FC;&#x30B9;&#x306E;&#x30D0;&#x30A4;&#x30AA;&#x30B3;&#x30F3;&#x30B8;&#x30E5;&#x30B2;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306E;&#x6700;&#x521D;&#x306E;&#x4F8B;&#x306E;&#x3044;&#x305A;&#x308C;&#x304B;&#x3092;&#x8868;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

Microtoroidal&#x5149;&#x5171;&#x632F;&#x5668;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x30D0;&#x30A4;&#x30AA;&#x30B3;&#x30F3;&#x30B8;&#x30E5;&#x30B2;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x6226;&#x7565;

&#xB192;&#xC740; &#xAC10;&#xB3C4; &#xBC0F; &#xD2B9;&#xC774;&#xC131; biosensors &#xB808;&#xC774;&#xBE14; &#xC5C6;&#xB294; &#xAC1C;&#xBC1C; &#xD56D; &#xC6D0;, &#xBC15;&#xD14C;&#xB9AC;&#xC544;, &#xBC14;&#xC774;&#xB7EC;&#xC2A4; &#xB4F1;&#xC758; &#xC2E0;&#xC18D; &#xD558; &#xACE0; &#xC2E4;&#xC2DC;&#xAC04; &#xAC10;&#xC9C0;&#xB294; &#xD544;&#xC694;&#xD55C; &#xC758;&#xB8CC; &#xC9C4;&#xB2E8; &#xBC0F; &#xD658;&#xACBD; &#xBAA8;&#xB2C8;&#xD130;&#xB9C1;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC911;&#xC694; &#xD55C; &#xAD00;&#xC2EC;&#xC758; &#xC774;&#xB2E4;. &#xADF8;&#xB4E4;&#xC758; &#xB0AE;&#xC740; &#xAD11; &#xC190;&#xC2E4; &#xB85C;&#xBD80;&#xD130; &#xBC1C;&#xC0DD; &#xD558;&#xB294; &#xB9E4;&#xC6B0; &#xB192;&#xC740; &#xAC10;&#xB3C4;&#xAC00;&#xC9C0;&#xACE0; &#xAD11; &#xACF5; &#xC9C4; &#xC18C;&#xC790; &#xAC10;&#xC9C0; &#xC751;&#xC6A9; &#xD504;&#xB85C;&#xADF8;&#xB7A8;&#xC744; &#xACE0;&#xC720; &#xD558; &#xAC8C; &#xC801;&#xD569; &#xD558;&#xB2E4;. &#xADF8;&#xB7EC;&#xB098;,&#xC774; &#xC9C0;&#xC5ED;&#xC5D0; &#xC774;&#xC804; &#xC5F0;&#xAD6C; &#xB178;&#xB825; &#xC790;&#xCCB4; &#xC13C;&#xC11C;&#xC758; &#xAC1C;&#xBC1C;&#xC5D0; &#xC9D1;&#xC911; &#xD588;&#xB2E4;. &#xC7A5;&#xCE58; &#xAC10;&#xB3C4; &#xC13C;&#xC11C;&#xC758; &#xC911;&#xC694; &#xD55C; &#xD2B9;&#xC9D5;&#xC740;, &#xD2B9;&#xC774;&#xC131;&#xC740;&#xB294; &#xB3D9;&#xB4F1; &#xD558; &#xAC8C;, &#xADF8;&#xB807;&#xC9C0; &#xC54A;&#xC73C;&#xBA74; &#xB354; &#xB9CE;&#xC740;, &#xC911;&#xC694; &#xD55C; &#xC131;&#xB2A5; &#xB9E4;&#xAC1C; &#xBCC0;&#xC218;. &#xB530;&#xB77C;&#xC11C;, &#xB610;&#xD55C; &#xC18C;&#xC790;&#xC758; &#xAC10;&#xC9C0; &#xAE30;&#xB2A5; &#xB610;&#xB294; &#xAD11;&#xD559; &#xD2B9;&#xC131;&#xC744; &#xC720;&#xC9C0; &#xD558;&#xB294; &#xACF5;&#xC720; &#xD45C;&#xBA74; &#xAE30;&#xB2A5;&#xD654; &#xD504;&#xB85C;&#xC138;&#xC2A4; &#xAC1C;&#xBC1C;&#xC774; &#xACB0;&#xC815;&#xC801; &#xC774;&#xB2E4;. &#xC5EC;&#xAE30;&#xC5D0;, &#xADF8;&#xB4E4;&#xC758; &#xAD11;&#xD559; &#xC131;&#xB2A5;&#xC5D0; &#xBD80;&#xC815;&#xC801;&#xC778; &#xC601;&#xD5A5;&#xC744; &#xBBF8;&#xCE58;&#xB294; &#xD558;&#xC9C0; &#xC54A;&#xACE0; &#xAD11;&#xD559; microcavities&#xC5D0; &#xD2B9;&#xC774;&#xC131;&#xC744; &#xC5BB;&#xC73C;&#xBA70; &#xC190;&#xC26C;&#xC6B4; &#xBC29;&#xBC95;&#xC744; &#xBCF4;&#xC5EC; &#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774; &#xBC29;&#xC2DD;&#xC5D0;&#xC11C;&#xB294; &#xC6B0;&#xB9AC;&#xAC00; &#xC120;&#xD0DD;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; functionalize&#xC640; biotin, &#xC2E4;&#xB9AC; &#xCE74; microtoroids&#xC758; &#xD45C;&#xBA74; &#xC544;&#xBBFC; &#xC885;&#xB8CC; &#xC2E4; &#xB780; &#xCEE4;&#xD50C;&#xB9C1; &#xC5D0;&#xC774;&#xC804;&#xD2B8;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xB9C1;&#xCEE4;&#xB85C;. &#xC774; &#xC18C;&#xC790;&#xC758; &#xD45C;&#xBA74; &#xD654;&#xD559; x-&#xC120; &#xAD11;&#xC804;&#xC790; &#xBD84;&#xAD11;&#xD559;, &#xD615;&#xAD11; &#xBC0F; &#xAD11;&#xD559; &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xBCF4;&#xC5EC; &#xC90D;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xD45C;&#xBA74; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC131;&#xB41C; &#xC18C;&#xC790;&#xC758; &#xD488;&#xC9C8; &#xC694;&#xC18C;&#xB294; &#xB610;&#xD55C; &#xD654;&#xD559; &#xBC29;&#xBC95; &#xC7A5;&#xCE58; &#xAC10;&#xB3C4;&#xC5D0; &#xBBF8;&#xCE58;&#xB294; &#xC601;&#xD5A5;&#xC744; &#xD655;&#xC778; &#xD558;&#xB824;&#xBA74; &#xD2B9;&#xC9D5;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xACB0;&#xACFC; &#xC7A5;&#xCE58; microstructural &#xC190;&#xC0C1; &#xB41C; &#xADE0;&#xC77C; &#xD55C; &#xD45C;&#xBA74; &#xAC80;&#xC0AC;&#xB97C; &#xD45C;&#xC2DC; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774; &#xC791;&#xD488; physisorption &#xAE30;&#xBC18;&#xC758; bioconjugation microtoroidal &#xAD11;&#xD559; &#xACF5; &#xC9C4; &#xAE30;&#xC758; &#xCCAB; &#xBC88;&#xC9F8; &#xC608;&#xC81C; &#xC911; &#xD558;&#xB098;&#xB97C; &#xB098;&#xD0C0;&#xB0C5;&#xB2C8;&#xB2E4;.

Microtoroidal &#xAD11;&#xD559; &#xACF5; &#xC9C4; &#xAE30;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; Bioconjugation &#xC804;&#xB7B5;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;.

El desarrollo de biosensores libres de etiquetas con alta sensibilidad y especificidad es de gran inter&#xE9;s para el diagn&#xF3;stico m&#xE9;dico y vigilancia del medio ambiente, donde la detecci&#xF3;n r&#xE1;pida y en tiempo real de los ant&#xED;genos, bacterias, virus, etc, es necesario. Estos dispositivos &#xF3;pticos resonantes, que tienen muy alta sensibilidad como resultado de su p&#xE9;rdida &#xF3;ptica baja, son especialmente adecuados para aplicaciones de detecci&#xF3;n. Sin embargo, los esfuerzos previos de investigaci&#xF3;n en esta &#xE1;rea se han centrado en el desarrollo del propio sensor. Mientras que la sensibilidad del dispositivo es una caracter&#xED;stica importante de un sensor, la especificidad es un igualmente, si no m&#xE1;s, el par&#xE1;metro de rendimiento importante. Por lo tanto, es crucial para desarrollar un proceso de funcionalizaci&#xF3;n covalente de superficie, que tambi&#xE9;n mantiene la capacidad de detecci&#xF3;n del dispositivo o cualidades &#xF3;pticas. En este caso, se demuestra un m&#xE9;todo f&#xE1;cil para impartir la especificidad de microcavidades &#xF3;pticas, sin afectar negativamente su desempe&#xF1;o &#xF3;ptico. En este enfoque, selectivamente funcionalizar la superficie de las microtoroids s&#xED;lice con biotina, utilizando terminados en amina agentes de acoplamiento de silano como enlazadores. La qu&#xED;mica de la superficie de estos dispositivos se demuestra mediante espectroscop&#xED;a de rayos X de fotoelectrones, y microscop&#xED;a de fluorescencia y &#xF3;ptico. Los factores de calidad de los dispositivos superficiales funcionalizados se caracterizan tambi&#xE9;n para determinar el impacto de los m&#xE9;todos de qu&#xED;mica sobre la sensibilidad del dispositivo. Los dispositivos resultantes muestran una cobertura uniforme de la superficie, sin da&#xF1;o microestructural. Este trabajo representa uno de los primeros ejemplos de no-fisisorci&#xF3;n basado bioconjugation de microtoroidal resonadores.

Estrategias para bioconjugation Microtoroidal resonadores

Ultra-sensitive, label-free biosensors have the potential to have a tremendous impact on fields like medical diagnostics. For the majority of these Si-based integrated devices, it is necessary to functionalize the surface with a targeting ligand in order to perform specific biodetection. To do this, silane coupling agents are commonly used to immobilize the targeting ligand. However, this method typically results in the bioconjugation of the entire device surface, which is undesirable. To compensate for this effect, researchers have developed complex blocking strategies that result in selective patterning of the sensor surface. Recently, silane coupling agents were used to attach biomolecules to the surface of silica toroidal biosensors integrated on a silicon wafer. Interestingly, only the silica biosensor surface was conjugated. Here, we hypothesize why this selective patterning occurred. Specifically, the silicon etchant (xenon difluoride), which is used in the fabrication of the biosensor, appears to reduce the efficiency of the silane coupling attachment to the underlying silicon wafer. These results will enable future researchers to more easily control the bioconjugation of their sensor surfaces, thus improving biosensor device performance.

Selective patterning of Si-based biosensor surfaces using isotropic silicon etchants.

&#x9AD8;&#x7075;&#x654F;&#x5EA6;&#x3001; &#x65E0;&#x6807;&#x7B7E;&#x7684;&#x751F;&#x7269;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x53EF;&#x80FD;&#x4F1A;&#x5BF9;&#x533B;&#x7597;&#x8BCA;&#x65AD;&#x7B49;&#x9886;&#x57DF;&#x4EA7;&#x751F;&#x5DE8;&#x5927;&#x7684;&#x5F71;&#x54CD;&#x3002;&#x5BF9;&#x4E8E;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x4EE5;&#x7845;&#x4E3A;&#x57FA;&#x7840;&#x7684;&#x7EFC;&#x5408;&#x8BBE;&#x5907;&#x7684;&#x5927;&#x591A;&#x6570;&#xFF0C;&#x6709;&#x5FC5;&#x8981;&#x4EE5;&#x6267;&#x884C;&#x7279;&#x5B9A;&#x751F;&#x7269; functionalize &#x9776;&#x5411;&#x914D;&#x4F53;&#x8868;&#x9762;&#x3002;&#x82E5;&#x8981;&#x6267;&#x884C;&#x6B64;&#x64CD;&#x4F5C;&#xFF0C;&#x7845;&#x70F7;&#x5076;&#x8054;&#x5242;&#x901A;&#x5E38;&#x7528;&#x4E8E;&#x56FA;&#x5B9A;&#x9776;&#x5411;&#x7684;&#x914D;&#x4F53;&#x3002;&#x4F46;&#x662F;&#xFF0C;&#x6B64;&#x65B9;&#x6CD5;&#x901A;&#x5E38;&#x4F1A;&#x4EA7;&#x751F; bioconjugation &#x7684;&#x6574;&#x4E2A;&#x8BBE;&#x5907;&#x8868;&#x9762;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x662F;&#x4E0D;&#x53EF;&#x53D6;&#x7684;&#x3002;&#x4E3A;&#x4E86;&#x5F25;&#x8865;&#x8FD9;&#x79CD;&#x6548;&#x679C;&#xFF0C;&#x7814;&#x7A76;&#x4EBA;&#x5458;&#x5DF2;&#x7ECF;&#x5F00;&#x53D1;&#x590D;&#x6742;&#x7684;&#x963B;&#x585E;&#x6218;&#x7565;&#xFF0C;&#x5BFC;&#x81F4;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x8868;&#x9762;&#x7684;&#x9009;&#x62E9;&#x6027;&#x9635;&#x5217;&#x3002;&#x6700;&#x8FD1;&#xFF0C;&#x7845;&#x70F7;&#x5076;&#x8054;&#x5242;&#x7528;&#x4E8E;&#x751F;&#x7269;&#x5206;&#x5B50;&#x91CD;&#x89C6;&#x8868;&#x9762;&#x7684;&#x4E8C;&#x6C27;&#x5316;&#x7845;&#x73AF;&#x5F62;&#x751F;&#x7269;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x96C6;&#x6210;&#x5728;&#x7845;&#x6676;&#x7247;&#x4E0A;&#x3002;&#x6709;&#x8DA3;&#x7684;&#x662F;&#xFF0C;&#x53EA;&#x6709;&#x7845;&#x80F6;&#x751F;&#x7269;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x8868;&#x9762;&#x88AB;&#x5171;&#x8F6D;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x63A8;&#x6D4B;&#x8FD9;&#x79CD;&#x9009;&#x62E9;&#x6027;&#x7684;&#x9635;&#x5217;&#x53D1;&#x751F;&#x539F;&#x56E0;&#x3002;&#x5177;&#x4F53;&#x800C;&#x8A00;&#xFF0C;&#x7845;&#x8680;&#x523B; &#xFF08;&#x4E8C;&#x6C1F;&#x5316;&#x6C19;)&#xFF0C;&#x6240;&#x7528;&#x7684;&#x751F;&#x7269;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x7684;&#x5236;&#x5907;&#xFF0C;&#x4F3C;&#x4E4E;&#x964D;&#x4F4E;&#x6548;&#x7387;&#x7684;&#x7845;&#x70F7;&#x5076;&#x8054;&#x57FA;&#x7840;&#x7845;&#x7247;&#x7684;&#x9644;&#x4EF6;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x7ED3;&#x679C;&#x5C06;&#x4F7F;&#x672A;&#x6765;&#x7814;&#x7A76;&#x4EBA;&#x5458;&#x80FD;&#x591F;&#x66F4;&#x8F7B;&#x677E;&#x5730;&#x63A7;&#x5236;&#x5176;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x8868;&#x9762;&#xFF0C;&#x4ECE;&#x800C;&#x63D0;&#x9AD8;&#x751F;&#x7269;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x8BBE;&#x5907;&#x6027;&#x80FD;&#x7684; bioconjugation&#x3002;

&#x9009;&#x62E9;&#x6027;&#x7684;&#x4F7F;&#x7528;&#x5404;&#x5411;&#x540C;&#x6027;&#x7684;&#x7845;&#x8680;&#x523B;&#x7684;&#x7845;&#x57FA;&#x751F;&#x7269;&#x4F20;&#x611F;&#x5668;&#x8868;&#x9762;&#x9635;&#x5217;&#x7684;&#x64CD;&#x4F5C;&#x3002;

Ultra-sensible, sans &#xE9;tiquette biocapteurs ont le potentiel d&#x26;#39;avoir un impact &#xE9;norme sur des domaines tels que le diagnostic m&#xE9;dical. Pour la majorit&#xE9; de ces dispositifs &#xE0; base de Si int&#xE9;gr&#xE9;s, il est n&#xE9;cessaire de fonctionnaliser la surface avec un ligand de ciblage pour effectuer biod&#xE9;tection sp&#xE9;cifique. Pour ce faire, les agents de couplage au silane sont couramment utilis&#xE9;s pour immobiliser le ligand de ciblage. Cependant, cette m&#xE9;thode se traduit g&#xE9;n&#xE9;ralement dans la bioconjugaison de la surface ensemble du dispositif, qui n&#x26;#39;est pas souhaitable. Pour compenser cet effet, les chercheurs ont d&#xE9;velopp&#xE9; des strat&#xE9;gies complexes de blocage qui r&#xE9;sultent dans la structuration s&#xE9;lective de la surface du capteur. R&#xE9;cemment, les agents de couplage au silane a &#xE9;t&#xE9; utilis&#xE9; pour fixer des biomol&#xE9;cules &#xE0; la surface de biocapteurs silice toro&#xEF;daux int&#xE9;gr&#xE9;s sur une plaquette de silicium. Fait int&#xE9;ressant, seulement la surface du biocapteur de silice a &#xE9;t&#xE9; conjugu&#xE9;. Ici, nous faisons l&#x26;#39;hypoth&#xE8;se pourquoi cette structuration s&#xE9;lective a eu lieu. Sp&#xE9;cifiquement, l&#x26;#39;agent de gravure de silicium (difluorure de x&#xE9;non), qui est utilis&#xE9; dans la fabrication du biocapteur, appara&#xEE;t pour r&#xE9;duire l&#x26;#39;efficacit&#xE9; de l&#x26;#39;attache de couplage au silane sur la tranche de silicium sous-jacent. Ces r&#xE9;sultats permettront aux chercheurs futurs de contr&#xF4;ler plus facilement la bioconjugaison de leurs surfaces de capteurs, am&#xE9;liorant ainsi les performances du dispositif biocapteur.

Mod&#xE9;lisation s&#xE9;lective de Si-surfaces &#xE0; base de biocapteur utilisant Mordan&#xE7;age de silicium isotrope

Ultra-sensitive, Etikett-free Biosensoren haben das Potenzial, eine enorme Auswirkungen auf Feldern wie medizinische Diagnostik haben. F&uuml;r die meisten dieser Si-basierte integrierte Ger&auml;te ist es notwendig, die Oberfl&auml;che mit einem zielenden Ligand Stra&szlig;enschlachten um bestimmte Biodetektion durchzuf&uuml;hren. Hierzu werden Silan-Kupplung-Agenten h&auml;ufig die Zielgruppenadressierung Ligand immobilisieren. Diese Methode f&uuml;hrt jedoch in der Regel die Bioconjugation der gesamte Ger&auml;teoberfl&auml;che, die unerw&uuml;nscht ist. Um diesen Effekt auszugleichen, haben Forscher komplexe blockierende Strategien entwickelt, die selektive Musterung der Sensor-Oberfl&auml;che f&uuml;hren. Vor kurzem wurden Silan-Kupplung-Agenten Biomolek&uuml;le an verwendet die Oberfl&auml;che der Kiesels&auml;ure toroidal Biosensoren auf einem Silizium-Wafer integriert. Interessanterweise war nur die Kiesels&auml;ure-Biosensor-Oberfl&auml;che konjugiert. Wir vermuten hier, warum diese selektive Musterung auftrat. Insbesondere erscheint der Silizium-&Auml;tzgel (Xenondifluorid), die bei der Herstellung der Biosensor verwendet wird, um die Effizienz des Silans Kupplung Anhaftung an die zugrunde liegende Silizium-Wafer zu reduzieren. Diese Ergebnisse k&ouml;nnen zuk&uuml;nftige Forscher auf die Bioconjugation ihrer Sensor-Oberfl&auml;chen, so verbessern Biosensor-Ger&auml;teleistung einfacher zu kontrollieren.

Selektive Musterung von Si-basierten Biosensor-Oberfl&auml;chen mit isotropen Silizium &Auml;tzmittel.

Biosensori ultrasensibili, privo di etichetta hanno il potenziale per avere un impatto enorme su campi come diagnostica medica. Per la maggior parte di questi dispositivi integrati basati su Si, &egrave; necessario strumentalizzano la superficie con un ligando bersaglio al fine di eseguire specifiche biodetection. Per fare questo, gli agenti di accoppiamento silano sono comunemente usati per immobilizzare il ligando targeting. Tuttavia, questo metodo in genere comporta la bioconjugation della superficie intero dispositivo, che &egrave; indesiderabile. Per compensare questo effetto, i ricercatori hanno sviluppato strategie complesse di blocchi che si traducono in patterning selettiva della superficie del sensore. Recentemente, gli agenti di accoppiamento silano sono stati utilizzati per fissare biomolecole alla superficie dei biosensori toroidale silice integrato su un wafer di silicio. &Egrave; interessante notare che, solo la superficie del biosensore silice era coniugata. Qui, ipotizziamo perch&eacute; si &egrave; verificato questo patterning selettiva. In particolare, il mordenzante di silicio (Il difluoruro di xeno), che &egrave; usato nella fabbricazione del biosensore, sembra ridurre l&#39;efficienza del silano accoppiamento attaccamento per il wafer di silicio sottostante. Questi risultati consentir&agrave; futuri ricercatori controllare pi&ugrave; facilmente il bioconjugation delle loro superfici sensore, migliorando cos&igrave; le prestazioni del dispositivo biosensore.

Patterning selettiva delle superfici di biosensori basati su Si utilizza silicio isotropo mordenzanti.

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&#xACE0;&#xAC10;&#xB3C4;, &#xB808;&#xC774;&#xBE14; &#xC5C6;&#xB294; biosensors &#xC758;&#xB8CC; &#xC9C4;&#xB2E8; &#xBD84;&#xC57C;&#xC5D0; &#xC5C4;&#xCCAD;&#xB09C; &#xC601;&#xD5A5;&#xC744; &#xBBF8;&#xCE60; &#xAC00;&#xB2A5;&#xC131;&#xC774; &#xC788;&#xB2E4;. &#xB300;&#xBD80;&#xBD84; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; Si &#xAE30;&#xBC18; &#xD1B5;&#xD569;&#xB41C; &#xB514;&#xBC14;&#xC774;&#xC2A4;&#xC758; &#xD2B9;&#xC815; biodetection&#xC744; &#xC218;&#xD589; &#xD558;&#xB824;&#xBA74; &#xB300;&#xC0C1; ligand&#xC640; &#xD45C;&#xBA74; functionalize &#xD544;&#xC694;&#xB294;. &#xC774; &#xC704;&#xD574; &#xC2E4; &#xB780; &#xCEE4;&#xD50C;&#xB9C1; &#xC5D0;&#xC774;&#xC804;&#xD2B8; &#xB300;&#xC0C1; &#xB9AC;&#xAC04;&#xB4DC; &#xBB34;&#xB825;&#xD654; &#xD1B5;&#xC6A9; &#xB41C;&#xB2E4;. &#xADF8;&#xB7EC;&#xB098;,&#xC774; &#xBA54;&#xC11C;&#xB4DC;&#xB294; &#xC77C;&#xBC18;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xBC14;&#xB78C;&#xC9C1;&#xD558;&#xC9C0; &#xC54A;&#xB2E4; &#xC804;&#xCCB4; &#xC7A5;&#xCE58; &#xD45C;&#xBA74; bioconjugation &#xBC1C;&#xC0DD; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774; &#xD6A8;&#xACFC; &#xB300; &#xD55C; &#xBCF4;&#xC0C1;, &#xC5F0;&#xAD6C;&#xC6D0;&#xC740; &#xC13C;&#xC11C; &#xD45C;&#xBA74;&#xC758; &#xC120;&#xD0DD;&#xC801; &#xD328;&#xD130; &#xB2DD; &#xACB0;&#xACFC; &#xBCF5;&#xC7A1; &#xD55C; &#xCC28;&#xB2E8; &#xC804;&#xB7B5;&#xC744; &#xAC1C;&#xBC1C; &#xD588;&#xB2E4;. &#xCD5C;&#xADFC;, &#xC2E4; &#xB780; &#xCEE4;&#xD50C;&#xB9C1; &#xC5D0;&#xC774;&#xC804;&#xD2B8; biomolecules &#xC2E4;&#xB9AC; &#xCE74; &#xC6D0;&#xD658;&#xD615; biosensors &#xC2E4;&#xB9AC;&#xCF58; &#xC6E8;&#xC774;&#xD37C;&#xC5D0; &#xD1B5;&#xD569;&#xC758; &#xD45C;&#xBA74;&#xC5D0; &#xC5F0;&#xACB0; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD588;&#xB2E4;. &#xD765;&#xBBF8;&#xB86D;&#xAC8C;&#xB3C4;, &#xC2E4;&#xB9AC; &#xCE74; &#xBC14;&#xC774;&#xC624; &#xC13C;&#xC11C; &#xD45C;&#xBA74; &#xD65C;&#xC6A9; &#xD588;&#xB2E4;. &#xC5EC;&#xAE30;, &#xC6B0;&#xB9AC;&#xAC00; &#xAC00;&#xC124; &#xC120;&#xD0DD;&#xC801; &#xD328;&#xD130; &#xB2DD;&#xC774; &#xBC1C;&#xC0DD; &#xD558;&#xB294; &#xC774;&#xC720;. &#xD2B9;&#xD788;, &#xC2E4;&#xB9AC;&#xCF58; &#xD604;&#xC0C1; (&#xD06C; &#xC138; &#xB17C; difluoride)&#xB294; &#xBC14;&#xC774;&#xC624; &#xC13C;&#xC11C;&#xC758; &#xC81C;&#xC870;&#xC5D0; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xB418;&#xB294; silane &#xCEE4;&#xD50C;&#xB9C1; &#xB0B4;&#xBD80; &#xC2E4;&#xB9AC;&#xCF58; &#xC6E8;&#xC774;&#xD37C;&#xC5D0; &#xCCA8;&#xBD80; &#xD30C;&#xC77C;&#xC758; &#xD6A8;&#xC728;&#xC131;&#xC744; &#xC904;&#xC77C; &#xAC83;&#xC73C;&#xB85C; &#xBCF4;&#xC778;&#xB2E4;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xACB0;&#xACFC;&#xB294; &#xBCF4;&#xB2E4; &#xC27D;&#xAC8C; &#xB530;&#xB77C;&#xC11C; &#xBC14;&#xC774;&#xC624; &#xC13C;&#xC11C; &#xC7A5;&#xCE58; &#xC131;&#xB2A5;&#xC744; &#xD5A5;&#xC0C1; &#xADF8;&#xB4E4;&#xC758; &#xC13C;&#xC11C; &#xD45C;&#xBA74; bioconjugation &#xC81C;&#xC5B4;&#xB97C; &#xBBF8;&#xB798; &#xC5F0;&#xAD6C;&#xC790; &#xC218; &#xC788;&#xAC8C; &#xB41C;&#xB2E4;.

&#xB4F1;&#xBC29;&#xC131; &#xC2E4;&#xB9AC;&#xCF58; etchants&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; Si &#xAE30;&#xBC18; &#xBC14;&#xC774;&#xC624; &#xC13C;&#xC11C; &#xD45C;&#xBA74;&#xC758; &#xC120;&#xD0DD;&#xC801; &#xD328;&#xD130; &#xB2DD;.

Ultra sensible, sin la etiqueta biosensores tienen el potencial de tener un tremendo impacto en campos como el diagn&#xF3;stico m&#xE9;dico. Para la mayor&#xED;a de estos dispositivos integrados de Si-basados, es necesario para funcionalizar la superficie con un ligando con el fin de realizar biodetecci&#xF3;n espec&#xED;fico. Para ello, los agentes de acoplamiento de silano se utilizan com&#xFA;nmente para inmovilizar el ligando. Sin embargo, este m&#xE9;todo da lugar t&#xED;picamente a la bioconjugaci&#xF3;n de la superficie del dispositivo completo, lo cual es indeseable. Para compensar este efecto, los investigadores han desarrollado complejas estrategias de bloqueo que dan lugar a patrones selectivos de la superficie del sensor. Recientemente, los agentes de acoplamiento de silano se utiliza para unir biomol&#xE9;culas a la superficie de los biosensores de s&#xED;lice toroidales integrados en una oblea de silicio. Curiosamente, s&#xF3;lo la superficie biosensor s&#xED;lice fue conjugado. En este sentido, la hip&#xF3;tesis de por qu&#xE9; este patr&#xF3;n ocurri&#xF3; selectiva. Espec&#xED;ficamente, el grabador de silicio (difluoruro de xen&#xF3;n), que se utiliza en la fabricaci&#xF3;n del biosensor, parece reducir la eficacia de la uni&#xF3;n de acoplamiento de silano a la oblea de silicio subyacente. Estos resultados permitir&#xE1;n a los futuros investigadores para controlar m&#xE1;s f&#xE1;cilmente la bioconjugation de las superficies de sus sensores, lo que mejora el rendimiento del dispositivo biosensor.

Andrea M. Armani

Department of Chemical Engineering and Materials Science,
Department of Electrical Engineering-Electrophysics

University of Southern California

Fabrication of Silica Ultra High Quality Factor Microresonators

Andrea M. Armani

.css-o250i3{font-size:18px;font-family:Open Sans,sans-serif;line-height:21.6px;}Department of Chemical Engineering and Materials Science,Department of Electrical Engineering-Electrophysics

University of Southern California

Fabrication of Silica Ultra High Quality Factor Microresonators

Department of Chemical Engineering and Materials Science,
Department of Electrical Engineering-Electrophysics