undefined

Surface plasmon polariton-enhanced upconversion luminescence for biosensing applications

Julkaisuvuosi

2024

Tekijät

Le, Duc; Kreivi, Marjut; Aikio, Sanna; Heinilehto, Noora; Sipola, Teemu; Petäjä, Jarno; Guo, Tian Long; Roussey, Matthieu; Hiltunen, Jussi

Abstrakti:

<p>Upconversion luminescence (UCL) has great potential for highly sensitive biosensing due to its unique wavelength shift properties. The main limitation of UCL is its low quantum efficiency, which is typically compensated using low-noise detectors and high-intensity excitation. In this work, we demonstrate surface plasmon polariton (SPP)-enhanced UCL for biosensing applications. SPPs are excited by using a gold grating. The gold grating is optimized to match the SPP resonance with the absorption wavelength of upconverting nanoparticles (UCNPs). Functionalized UCNPs conjugated with antibodies are immobilized on the surface of the fabricated gold grating. We achieve an UCL enhancement up to 65 times at low excitation power density. This enhancement results from the increase in the absorption cross section of UCNPs caused by the SPP coupling on the grating surface. Computationally, we investigated a slight quenching effect in the emission process with UCNPs near gold surfaces. The experimental observations were in good agreement with the simulation results. The work enables UCL-based assays with reduced excitation intensity that are needed, for example, in scanning-free imaging.</p>
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Itä-Suomen yliopisto

Roussey Matthieu Roland Claude

Guo Tianlong

Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy

Le Duc Orcid -palvelun logo

Petäjä Jarno

Hiltunen Jussi

Kreivi Marjut Orcid -palvelun logo

Heinilehto Noora Orcid -palvelun logo

Aikio Sanna

Sipola Teemu

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli:

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Lehti/Sarja

Nanophotonics

Volyymi

13

Numero

21

Sivut

3995-4006

Julkaisu­foorumi

76840

Julkaisufoorumitaso

2

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Kokonaan avoin julkaisukanava

Kustantajan version lisenssi

CC BY

Rinnakkaistallennettu

Ei

Muut tiedot

Tieteenalat

Fysiikka; Sähkö-, automaatio- ja tietoliikennetekniikka, elektroniikka; Materiaalitekniikka; Biokemia, solu- ja molekyylibiologia

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Ei

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1515/nanoph-2024-0247

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä