Безметочный плазмонный иммуносенсор для определения кортизола в оптическом волокне D-образного сечения

Измерение концентрации кортизола как биомаркера стресса важно при многих состояниях, связанных с высоким риском метаболических синдромов, включая тревожность и сердечно-сосудистые заболевания. В последние годы растёт интерес к волоконно-оптическим биосенсорам, позволяющим с высокой чувствительностью определять кортизол. Этому способствуют достижения в области методов считывания сигнала, повышения точности и разработки новых приложений. Для этих сенсорных систем по-прежнему актуальны задачи совершенствования мониторинга кортизола, упрощения производства, повышения воспроизводимости и снижения стоимости. В статье подробно охарактеризован иммуносенсор для определения кортизола на основе оптического волокна D-образного сечения и поверхностного плазмонного резонанса (ППР), возбуждаемого золотым покрытием. Подробно описаны измерительная система и изготовление сенсора, а также приведено моделирование с полной математической формализацией. Экспериментальные испытания по определению кортизола проведены в диапазоне концентраций от 0,01 до 100 нг/мл; логарифмическая чувствительность составила 0,65 ± 0,02 нм на логарифмическую единицу концентрации, предел обнаружения — 1,46 нг/мл. Кроме того, рассмотрена обработка сигнала и основные связанные с ней проблемы, чтобы определить оптимальный способ извлечения информации о концентрации аналита из спектров, измеренных с помощью сенсора D-образного сечения.