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Enhanced resolution of a surface plasmon resonance sensor detecting C-reactive protein via a bimetallic waveguide-coupled mode approach
저자
Lee, Hwa-Seub ; Seong, Tae-Yeon ; Kim, Won Mok ; Kim, Inho ; Hwang, Gyu-Weon ; Lee, Wook Seong ; Lee, Kyeong-Seok
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2018
작성언어
-주제어
등재정보
SCI,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
311-317(7쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>Extensive efforts have been devoted to improving the resolution of surface plasmon resonance (SPR) sensors in the detection of trace levels of biomolecules considered essential for the early diagnosis of disease. As part of these efforts, we previously developed a bimetallic waveguide-coupled surface plasmon resonance (Bi-WCSPR) sensor configuration designed to dramatically reduce the linewidth of the SPR curve while preserving a moderate local field decay length, thereby addressing the resolution issue. In this study, we systematically quantified the enhanced resolution in Bi-WCSPR sensors used to detect C-reactive protein (CRP), a widely accepted biomarker of inflammation in cardiovascular disease. Individual SPR sensorgrams were measured at several CRP concentrations in both the intensity and angular interrogation modes, confirming that the Bi-WCSPR configuration with a high Ag-to-Au ratio provided a figure-of-merit (FOM) that was 2.53 times higher than that of conventional Au sensors and a limit-of-detection (LOD) that was an order of magnitude lower than the cut-off level for CRP. It was found that when using the Bi-WCSPR configurations, the resolution enhancement in the intensity interrogation mode becomes more evident as the CRP concentrations is lowered to the cut-off level.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Enhanced resolution of Bi-WCSPR sensors for the detection of CRP is systematically demonstrated. </LI> <LI> SPR sensorgrams were measured at different CRP concentrations in both the intensity and angular interrogation modes. </LI> <LI> The sensing performance of Bi-WCSPR configurations was evaluated in terms of FOM and LOD. </LI> <LI> Bi-WCSPR2 chip exhibits a LOD three times lower than conventional Au chips, order of magnitude lower than the cut-off level for CRP. </LI> <LI> This Bi-WCSPR approach provides a very promising sensing platform for the label-free detection of biomolecules at low concentrations. </LI> </UL> </P>
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