编者的话

光是万物之源，光学是人类最早着手研究的科学之一，无数光学研究者将毕生精力投入光学，才形成了现在的光学学科。

目前，中国唯一的国家级光学专业科技馆——长春中国光学科学技术馆（由长春理工大学代建代管），是一个以“科技之光·引领未来”为主题，以普及光学知识、展示光学科技成果、推动光学科技发展、促进光学科技国际合作交流为社会使命的光学科技场馆。

日前，长春中国光学科学技术馆与长春理工大学党委宣传部联合策划推出“与光同行”栏目，于周末科普一个“光学知识”，带领大家走进“光”的世界。

本期“与光同行”，讲述的是：蜘蛛丝当光纤，制作生物传感器。

蜘蛛丝当光纤，制作生物传感器

2023年3月，台湾阳明交通大学一个研究小组利用蜘蛛丝的光导特性开发了一种传感器，未来或将有望于测量人体血糖和其他生化分析物的指标。

该研究小组的组长刘成阳介绍，“葡萄糖传感器对糖尿病患者至关重要，但这些设备往往具有侵入性，而且不具有成本效益。相比之下，蜘蛛丝因其卓越的光机械特性而备受关注。因此，我们想探索使用这种生物相容性材料是否能用于检测各种糖浓度。”

为了制造糖传感器，研究人员从台湾原产的巨型木蜘蛛Nephila pilipes中收集拉索蜘蛛丝，并用光固化树脂包裹住直径仅为10微米的蜘蛛丝，再将其固化形成光滑的保护表面。基于上述材料，研究人员创造了一种直径为100微米的光纤结构，蜘蛛丝作为芯，树脂作为包层。然后，他们添加了生物相容的金纳米层，以增强光纤的传感能力。

这个过程形成了一个两端的线状结构。为了使用光纤进行测量，研究人员将一端浸入液体样品中，另一端连接到光源和光谱仪。这使研究人员能够检测溶液的折射率并用它来确定糖的类型及其浓度。

研究表明，蜘蛛丝可以根据溶液折射率的变化确定果糖、蔗糖和葡萄糖的浓度。蜘蛛丝非常适合这种应用，因为它不仅可以像光纤一样传输光，而且非常坚固富有弹性。

未来，以蜘蛛丝为原材料的糖传感器将有望用于植入式医疗设备和生物医学应用中的治疗策略。