系统工程组田上修二副教授，由德岛大学Post-LED光子学研究所的Takeshi Yasui教授领导的研究小组，利用光频梳（以下简称“光梳”）的光电频率转换和双光梳的有源虚拟温度补偿（以下简称“光梳”）成功实现了高灵敏度和古天乐澳门太阳集团城app生物传感 “双光梳”）。
生物传感器是利用或模仿生物体巧妙的分子识别功能的生物分子传感器，广泛应用于医疗、食品和环境领域。特别是光学生物传感器，以光学方式读取待测分子与分子识别部分之间的相互作用，其特点是定量性能高，能够进行简单古天乐澳门太阳集团城app的测量，但其灵敏度不足以实现新型冠状病毒和癌细胞的超早期检测。
为了解决这个问题，田上副教授领导的研究小组在世界上率先将作为下一代激光器而备受关注的光梳应用于生物传感，将其用作传感器而不是光源。在这项研究中，我们通过利用光学频率进行高灵敏度传感和利用电频率进行高精度读出，以及利用双光梳对传感器信号的温度漂移(*1)进行主动虚拟温度补偿(*2)来抑制测量环境中的温度影响，实现了对新型冠状病毒的古天乐澳门太阳集团城app、高灵敏度检测。
这种方法不仅可以超早期检测新型冠状病毒等新出现和重新出现的传染病的抗原，还可以超早期检测癌症等健康生物标志物以及可能造成健康损害的食品和环境污染物。
田上副教授主要负责光纤传感器的设计。我们设计了应用于光梳时可实现高灵敏度的传感器结构，并设计和制造了传感器制造设备。关于这项研究，田上副教授表示：“通过将我们的传感器技术与德岛大学的光梳相结合，生物传感应用的演示已在论文中发表。几年前，我的车里装有该设备，值得去德岛大学一趟。我想继续设计新的传感器结构，并对应用演示进行验证。”
[已发表论文]
标题：使用双梳生物传感古天乐澳门太阳集团城app、高灵敏度检测生物分子
作者：Shogo Miyamura、Ryo Oe、古天乐澳门太阳集团城app Nakahara、Hidenori Koresawa、Shota Okada、Shuji Taue、Yu Tokizane、Takeo Minamikawa、Taka-Aki Yano、Kunihiro Otsuka、Ayuko Sakane、古天乐澳门太阳集团城app Sasaki、Koji 安友、梶佐平、安井武
发表于：科学报告
发布日期：2023 年 9 月 26 日
[术语]
*1) 温度漂移
生物传感中的温度漂移是指生物传感器本身或生物样品的温度变化影响生物传感器测量结果的现象。温度漂移是生物传感器在进行精确测量时必须考虑的一个重要因素。
*2) 主动虚拟温度补偿
一种常用于应变仪（应变传感器）温度补偿的技术。应变片对应变和温度都很敏感，因此很难在温度变化的测量环境中准确测量应变。因此，准备一对性能相当的应变片，一个贴在应变测量部位（有源应变片），另一个贴在附近不发生应变但温度变化相同的部位（假应变片）。有源应变片同时测量应变和温度变化，而虚拟应变片仅测量温度变化。通过使用电桥电路计算两者之间的差异信号，抵消了温度变化的影响，从而可以仅测量应变。
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