范旭东是美国密歇根大学副教授,国际知名的微纳光子学与光学生物传感研究领域的专家。他主要致力于光学微流环形谐振腔技术的理论和实验基础以及在生物/化学传感、微流激光器等领域的应用基础研究,取得了一系列创新性的研究成果,获得过美国NSF Career Award和一批科学基金项目。他在国际知名学术期刊上发表了50篇相关领域学术论文,其中包括在Nature Photonics等的综述,总引用超过1000次;在国际会议上做邀请报告40多次,并参与组织国际会议担任大会主席或分会主席;主编学术书籍一部。他是Optics Express杂志的副编辑。范旭东作为复旦大学高级访问学者,与合作者徐雷有3年多的合作历史,双方每年都有定期的互访。本次合作研究项目旨在充分利用双方在微流谐振腔、微腔激光方面的优势,发展新的耦合微腔光生物传感技术,提升传感灵敏度,实现多通道高通量光生物传感。
Optical biosensor; ring resonator;optofluidics; laser;
光微流环形谐振腔激光器集微流和激光环形谐振腔于一体,在生物化学和生物医学传感领域具有广泛的应用前景。通过该项目的研究,我们以荧光共振能量转移(FRET)分子对为增益介质,制备光微流环形激光器,并利用其激光信号实现高灵敏的生物分子(DNA和蛋白质)结构变化探测,为研究生物分子(蛋白质与蛋白质、蛋白质与药物分子)之间相互作用开辟了一条新的技术路线。我们开发了超高灵敏度的自参考光微流耦合环形微腔传感器,显著的提高了无标记光学生物传感器的稳定性。利用光子分子结构和自参考效应,能有效地到达去噪效果,将噪音降低2个数量级,并实现浓度为1pg/ml(~15fM)的牛血清蛋白(BSA)溶液探测。我们还实现了以虫荧光素(luciferin)为增益介质的光微流激光器,系统的研究了虫荧光素在不同条件下(比如不同的溶液酸碱度)的激光特性,为进一步发展新型的生物激光介质材料和生物光子学器件打下了基础。