基于MEMS微镜的光栅波导角度调制生物传感器设计与研究

基于MEMS微镜的光栅波导角度调制生物传感器设计与研究近年来，生物传感技术在生物医学、食品安全、环境监测和生态学等领域发挥了关键作用。传统的生物传感器主要基于化学和免疫学方法，其优点包括高灵敏度、选择

MEMS 基于微镜的光栅波导角度调制生物传感器设 计与研究 近年来，生物传感技术在生物医学、食品安全、环境监测和生态学 等领域发挥了关键作用。传统的生物传感器主要基于化学和免疫学方 法，其优点包括高灵敏度、选择性和可重复性。然而，这些传感器存在 着慢速、成本高和信号复杂等问题。另一方面，微加工技术使得生物传 感器越来越向微型化、集成化和智能化发展。 为了解决这些问题，近来MEMS（Micro-Electro-Mechanical Systems）技术被广泛应用于生物传感器中。它具有独特的优势，如高灵 敏度、快速反应时间、微小体积和高可集成性等。 在本文中，我们将讨论一种基于MEMS微镜的光栅波导角度调制生 物传感器的设计和研究。这种传感器主要是依靠光学波导来进行传感， 利用角度调制技术实现信号的读取和检测。 传感器的构成主要包括MEMS微镜、光纤连接和检测仪器。传感器 的工作原理是利用MEMS微镜在波导上产生弯曲来调制光信号的传输方 向，实现角度调制。当微镜被细胞、蛋白质、DNA或其他生物分子等相 应物质和分子所吸附或附着时，其形状和质量将发生变化，从而使得微 镜的弯曲程度发生变化，从而调制光信号的传播方向发生改变，这使传 感器可以检测并分析这些生物分子的荧光、吸收和散射等特性来实现监 测和检测。 与传统的生物传感器相比，这种传感器具有更高的灵敏度、选择性 和可重复性。它还可以快速从高通量的样品中提取生物信号，从而大大 节省时间和成本。此外，由于传感器的微小化和集成化，它可以应用于 便携式和远程监测系统，实现快速的监测和诊断。 在研究过程中，我们对MEMS微镜的制备和关键性能进行了研究， 并进行了光学波导的设计和制备。在实验测试过程中，我们利用细胞培