近日，我校光电工程学院山东省太赫兹科学技术及应用创新团队在《Result in physics》上发表了关于太赫兹生物传感器的研究论文。

该工作提出将图案化石墨烯与电磁诱导透明复合，设计了一种新型的柔性太赫兹生物传感器，实现了植物蛋白分子的多维超灵敏检测，该传感检测极限值达到42.3 pg/ml，有效解决了目前太赫兹超表面生物传感器灵敏度低、传感方式单一等问题。文中构建了石墨烯狄拉克点-费米模型，借助植物蛋白对介电环境的影响深入解释了该传感器的传感机理，研究发现，随着植物蛋白浓度的增加和图案化石墨烯的共价键合增强，石墨烯的费米能级向狄拉克点移动，石墨烯的电导率相应降低,观察到透射幅度和频点偏移显著增强，耦合谐振子模型拟合结果验证了传感机制模型。此外，该工作实现了激光激发下的生物辅助光调制放大效果，相同外部激励下的超表面调制器件有生物分子比没有生物分子的调制深度提升了6.5倍。研究工作可为太赫兹超表面在生物传感领域应用提供新的策略，有望实现生物分子超灵敏检测的实际应用。

该成果以“Patterned graphene and terahertz metasurface-enabled multidimensional ultra-sensitive flexible biosensors and bio-assisted optical modulation amplification”为题发表，枣庄学院为第一单位，团队青年教师姚海云博士、联合培养博士杨茂生为该论文共同第一作者，团队带头人梁兰菊教授、闫昕博士和北京工业大学孙召清博士为共同通讯作者。该研究历时2年，得到了来自天津大学姚建铨院士的大力支持和国家重点研发专项、国家自然科学基金、山东省自然科学基金、山东省高校科技创新团队及人才支持计划等资助。

山东省太赫兹科学技术及应用创新团队成立于2019年，依托山东省微纳技术院士专家工作站建设，团队聚焦太赫兹技术研究，2022年上半年在太赫兹生物医学检测( Nanophotonics、Photonics Research、Optics Letters、Optics Express、Applied optics)；太赫兹通信(ACS Applied Materials &Interfaces、Result in physic、 Optics Express、Nanoscale、Optik、光学学报)；太赫兹微纳超构材料（Optics Express、AIP advances、Optics Continuum、物理学报）等领域取得了一系列研究成果，在国内产生了一定的学术影响力。团队始终坚持围绕电子科学与技术学科交叉研究为特色，2019年以来，团队承担国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目、中央军委预研基金等国家级项目6项，发表论文50余篇，获批国家发明专利6项，国际发明专利2项，PCT 2项。

文章链接地址：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221137972200523X?via%3Dihub

(文图/光电工程学院   编辑/葛晓霞   审核/徐海波）