依托“信息光子学与光通信”全国重点实验室和111基地，电子工程学院苑金辉老师及团队与英国诺森比亚大学在光纤生化传感方向深入开展国际科研合作，并取得重要创新成果，连续在Science子刊《Science Advances》、Nature 子刊《Communications Engineering》发表学术论文。

创新成果1：联合研制出基于U型光纤干涉仪的纳牛力传感器，相关成果以“A nanonewton force sensor using a U-shape tapered microfiber interferometer”为题，发表于Science子刊《Science Advances》（2024年5月29日）。

北京邮电大学博士生陈玲和南昌航空大学刘彬老师为论文共同第一作者。

目前，对于超弱力的检测通常需要诸如原子力显微镜等昂贵的大型仪器，难以实现小型化、低成本化。针对这一问题，研究团队提出了一种基于单模―锥形U型多模―单模光纤(STMS)探针的超灵敏全光纤纳牛力传感器。实验结果表明，该U型STMS传感器的检测极限为5.4 nN。利用该U型STMS传感器对人类头发样品的弹性系数进行测量，测量结果与使用原子力显微镜测量的结果非常一致。与已经存在的传统力学传感器相比，该传感器在超弱力检测方面展示出了很大的进步，具有体积小、结构简单、制作容易、成本低等优点。

图1：实验装置及STMS传感器示意图。

图2：利用STMS传感器测量人类头发丝弹性系数。

创新成果2：联合采用用锥形七芯光纤(TSCF)生化传感器实现对AKT蛋白的高灵敏度检测，相关成果以“Fast detection of protein kinase B in chrysin treated colorectal cancer cells using a novel multicore microfiber biosensor”为题，发表于Nature子刊《Communications Engineering》（2024年12月26日）

北京邮电大学博士生田振和聊城大学玄红专老师为论文共同第一作者。

AKT蛋白是与癌症息息相关的一种蛋白，但目前的检测手段成本昂贵且检测极限较高、检测周期也较长，这使得AKT蛋白在临床上并不是普遍筛查的指标。因此，设计一种能够低成本且快速检测AKT蛋白的传感器对癌症筛查具有重要意义。研究团队提出了一种基于锥形七芯光纤(TSCF)的生化传感器，实现了对AKT蛋白的高灵敏度检测。实验结果表明，该传感器的检测极限低至0.26 ng/mL，且与传统的Western Blotting法相比，该TSCF生化传感器结构简单，具有更低的检测极限和更快的检测速度。

图1：TSCF传感器装置及实验测试结果。

图2：TSCF生化传感器对AKT蛋白测试结果及与Western blotting法测试结果对比。