全光纤纳米力传感器

0.41 nN 分辨

将双光子聚合微悬臂集成在光纤端面，实现无电磁干扰、可更换探头的超灵敏力测量，性能媲美原子力显微镜。

Li, Jingjing · 房丰洲 · 宋乐

Analytical Chemistry 2026

参数信息

力分辨率

0.41 nN

平均绝对误差

0.2 %

循环加载稳定性

100

技术优势

无电磁干扰

全光纤结构不受电磁场影响，可直接在强电磁环境中使用，无需屏蔽室。

探头可换

光纤端面的探头可以快速更换，降低耗材成本，适合批量测量。

精度媲美 AFM

通过深度学习回归模型解码散斑图，R²=0.9999，平均绝对误差 <0.2%，细胞弹性模量测量与 AFM 高度一致。

稳定可靠

100 次循环加载下性能稳定，为光纤端部力传感器的重复性提供了严格评估。

应用场景

• 细胞力学表征：量化细胞弹性模量区分 A549 与 HepG2 等癌细胞的侵袭阶段。
• 微纳力测量：在光纤端部实现 0.41 nN 分辨率的宽量程微纳力检测。
• 光纤传感：将力学传感与光纤系统融合，实现无电磁干扰的紧凑测量。
• 单细胞力谱：通过可更换探针实现高通量单细胞力学表征，替代笨重 AFM 部分应用。