近日，物理科学与信息工程学院张丙元教授团队在光纤局域表面等离激元共振（LSPR）传感器研究方面取得新进展，相关成果以“Nb₂CT_x MXene-assisted double S-tapered fiber-based LSPR sensor with improved features for tyramine detection（《基于Nb₂CT_x MXene的双S锥LSPR高性能传感器用于酪胺检测》）”为题发表在物理类权威期刊《Applied Physics Letters》（《应用物理快报》为中科院二区Top期刊，Nature Index收录，影响因子3.971）上。

在这项工作中，研究人员开发了一种基于Nb₂CT_x MXene增强的双S锥光纤（DSF）结构LSPR传感器探针，用于实现酪胺浓度检测。与传统的锥形光纤相比，DSF结构可以在传感区域提供更强的倏逝场以激发LSPR。研究者们分别利用金纳米粒子/氧化石墨烯/酪氨酸酶（AuNPs/GO/酪氨酸酶）和AuNPs/Nb₂CT_x/酪氨酸酶在传感器区功能化，开发了两种不同DSF结构的探针，并对比了不同酪胺浓度下传感器的峰值共振波长漂移量。实验结果表明，Nb₂CT_x增强的传感器探针具有更高的灵敏度和更好的线性拟合度，在0-300 μM酪胺浓度范围内，探针的灵敏度和检测限分别为34 pm/μM和0.352 μM。本工作为增强LSPR作用和提高LSPR传感器灵敏度提供了研究平台。

图1 两种结构探针在不同浓度酪胺下的实验结果图

青年教师李国儒为论文第一作者，张丙元教授和Santosh Kumar副教授为论文通讯作者，聊城大学为论文第一单位，郭家俊博士、农学院Ragini Singh博士参与了部分研究工作。该工作得到了山东省自然科学基金、山东省双百计划和聊城大学博士启动基金等项目的资助。

论文全文链接：https://doi.org/10.1063/5.0143776

(审稿：刘才龙)