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1、第17卷第4期中国计量学院学报Vol.17No.42006年12月JournalofChinaJiliangUniversityDec.2006【文章编号】1004-1540(2006)04-0257-04光纤传感器在生物医学中的应用进展1,2,3P.Rolfe(1.英国牛津生物医药公司;2.哈尔滨工业大学,中国哈尔滨150001;3.早稻田大学,日本东京1-24-1)【摘要】光纤在医学和生物学中得到了广泛的应用,从光管道和压力传感器到复杂的化学传感器都与光纤有关.相干光纤束可用于内窥镜成像,而单光纤可用于近红外分层成像和光学
2、相干分层成像.采用光纤还能方便地将光辐射传输到组织内,以激活靶标化学治疗药物.利用平面光纤光导将光波传输到测定部位的化学传感技术可以进行光度和荧光分析.光纤化学传感器还具有表面分子识别位点或化学反应部位,可用于特定分子的检测.这些化学传感器基于表面等离子体共振、干涉、光谱测量或荧光测量等原理.酶的生物识别或抗原抗体结合使光纤传感器可以获得高的特异性.近年来,测定的靶标分子的范围已从简单的气体分子和离子发展到了DNA等大分子.【关键词】光纤传感;生物医学;检测【中图分类号】TB98【文献标识码】AAdvancesinfibreo
3、pticsensinginmedicineandbiology1,2,3P.Rolfe(1.OxfordBioHorizongsLtd.,UK;2.HarbinInstituteofTechnology,Harbin350001,China;3.WasedaUniversity,Tokyo1-24-1,Japan)Abstract:Medicalandbiologicalapplicationsofopticalfibresspanawiderangefromlightpipesandpressureordisplacemen
4、tsensorsthroughtocomplexchemicalsensors.Coherentfibrebundlesareneededforendoscopicimagingwhilstsinglefibresmaybeusedinbothnearinfra-redtomographyandopticalcoherencetomography.Deliveryoflighttotissues,forexampletoactivatetargetedchemo-therapeuticagents,isalsoachieved
5、convenientlywithfibres.Chemicalsensingcansimplybeachievedbytransportinglighttoandfromameasurementsitewithaplainfibrelightguideforspectrophotometricorfluorimetryanalysis.Afurtherfamilyoffibreopticchemicalsensorshaseithersurfaceatachedmolecularrecognitionsitesorareact
6、ionchamberforachievingspecificmoleculardetection.Thesechemicalsensorsmaybebasedontheprinciplesofsurfaceplasmonresonance,interferometry,spectriphotometryorfluorimetry.Biologicalrecognitionwithenzymesorantigen-antibodybindingareusedtoachievehighspecificity.Therangeofp
7、otentialtargetmoleculeshasincreasedrapidlyoverrecentyearsfromsimplegasesandionsthroughtolargemoleculessuchasDNA.Keywords:fibreopticsensing;medicineandbiology;detection【收稿日期】2006-09-03【作者简介】P.Rolfe,男,英国牛津生物医药公司,教授.主要研究方向为生物医学仪器.258中国计量学院学报第17卷光纤主要应用于通讯领域,以提供低电子噪输入到光纤
8、,对样品进行扫描观察.采用合适的检声、高带宽、低损耗的通道.而由聚合物、玻璃或其测器,如光电倍增管或雪崩光电二极管可以获得透他特殊材料制成的光纤已经在生物医学传感中应射或反射干涉光谱.光学相干断层成像(OCT)作为[1,2]用了半个世纪.早期光纤主要用于远距离观在体显微成像也
