プラズモニック光ファイバ・バイオセンサの設計における最近の進歩の概要

Overview of Recent Advances in the Design of Plasmonic Fiber-Optic Biosensors.

• Yashar Esfahani Monfared

抄録

プラズモニック光ファイバ・バイオセンサは、光ファイバの柔軟性とコンパクトさとナノ材料の周囲の媒体に対する高感度を組み合わせて、細胞、タンパク質、DNAなどの生物種を検出することができる。その小さなサイズ、精度、低コスト、およびリモートおよび分散センシングの可能性により、プラズモニック光ファイバ・バイオセンサは、生体分子検出のための従来の方法に代わる有望な選択肢であり、臨床診断、創薬、食品プロセス制御、疾患、および環境モニタリングの分野で大きな進歩をもたらす可能性があります。このレビュー記事では、アンクラッド、サイドポリッシュ、テーパー、U字型ファイバ設計のような従来の光ファイバに基づくジオメトリ、およびフォトニック結晶ファイバや傾斜ファイバブラッググレーティングなどの特殊な光ファイバに基づくジオメトリを含むプラズモニックファイバ-光ファイババイオセンシングの主要な設計コンセプトを概説します。このレビューは、光ファイバ技術分野の技術者とバイオセンシング分野の科学者の双方にとって有益なものとなるでしょう。

Plasmonic fiber-optic biosensors combine the flexibility and compactness of optical fibers and high sensitivity of nanomaterials to their surrounding medium, to detect biological species such as cells, proteins, and DNA. Due to their small size, accuracy, low cost, and possibility of remote and distributed sensing, plasmonic fiber-optic biosensors are promising alternatives to traditional methods for biomolecule detection, and can result in significant advances in clinical diagnostics, drug discovery, food process control, disease, and environmental monitoring. In this review article, we overview the key plasmonic fiber-optic biosensing design concepts, including geometries based on conventional optical fibers like unclad, side-polished, tapered, and U-shaped fiber designs, and geometries based on specialty optical fibers, such as photonic crystal fibers and tilted fiber Bragg gratings. The review will be of benefit to both engineers in the field of optical fiber technology and scientists in the fields of biosensing.