本报讯（记者刁雯蕙）近日，香港理工大学电机及电子工程学系教授张阿平团队研发出一种新型3D微打印光学回音壁模式（WGM）微激光器传感器，具有高灵敏度的特点，可在芯片上集成生物传感功能。相关研究成果发表于《光学快报》。

这款新型传感器的研发得益于团队自主研发的3D微打印技术，该技术能快速制造特殊设计的3D WGM微腔，并对微腔悬挂微盘进行高精细加工定制。传感器能够通过微小微腔让光波进行谐振循环传播，当目标分子在微腔表面结合时，就会引起激光频率的细微变化，从而实现对生物分子的高灵敏检测。

然而，实际应用这些传感器的一大挑战是将光波耦合进出3D WGM微腔传感器。这通常需要用到直径小于两微米的拉锥光纤。极细的光纤不仅难以对准耦合，也容易受到各种环境的干扰影响，从而限制了WGM微腔传感器与芯片实验室的技术融合。为此，团队设计了一款采用蜗线形悬挂微盘的3D WGM微激光器传感器。这种创新设计使传感器兼具低激光阈值与定向光发射特性，有效提高了光耦合效率，实现传感器在芯片上集成。

研究表明，该传感器具有极低的激光阈值，仅为3.87微焦耳每平方毫米，而激光线宽度约为30皮米。此外，研究人员将传感器集成到可用于即时医疗诊断的芯片实验室器件上。实验结果显示，该传感器能够检测浓度低至约70克每毫升的人体免疫球蛋白G，突显了其在早期疾病诊断中，实现超低浓度生物标志物检测的应用潜力。

未来，WGM微激光器传感器与微流控芯片集成，能研制成新一代芯片实验室器件，可为多种生物标志物进行超灵敏量化检测，且有望应用于癌症、阿尔茨海默病等疾病的早期诊断以及重大卫生危机处理。

相关论文信息：https://doi.org/10.1364/OL.557384