光子設備也可用作納米傳感器，以量化臨床相關樣品的濃度。光子納米傳感器的工作原理基于結合了布拉格光柵的水凝膠膜體積的化學調制。當水凝膠在化學刺激下膨脹或收縮時，布拉格光柵會改變顏色并使不同波長的光發(fā)生衍射。衍射光可以與目標分析物的濃度相關。

比色法納米傳感器：

這一類納米傳感器是通過比色法工作的納米傳感器。其工作原理是，分析物的存在引起化學反應或形態(tài)變化，從而發(fā)生可見的顏色變化。典型的應用是金納米顆?？捎糜跈z測重金屬，也可以通過比色變化檢測到許多有害氣體，例如通過市售的DragerTube。這些可以替代龐大的實驗室規(guī)模的系統(tǒng)，因為它們可以小型化以用于采樣點設備。再例如，許多化學藥品受到環(huán)境保護署的監(jiān)管并需要進行廣泛的測試，以確保污染物水平在適當的范圍內。比色納米傳感器提供了一種現場確定許多污染物的方法。

四、生產納米傳感器的方法

目前可以通過使用不同的方法來制備納米傳感器。三種常見的方法是自上而下的光刻，自下而上的制造（例如受控的橫向外延生長和原子層沉積）以及自組裝的納米結構（通常使用生物分子（例如脂質體）完成）的組合方式，分析物的生化檢測將轉換為電信號）。

方法1：自上而下

自上而下的光刻是現在制造大多數集成電路的方式。它涉及從一些較大的材料開始，然后雕刻出所需的形式。這些精雕細琢的設備，特別是在用作微傳感器的特定微機電系統(tǒng)中使用的設備，通常只能達到微米尺寸，但是其中最新的已開始包含納米尺寸的組件。

方法2：自下而上

生產納米傳感器的另一種方法是通過自下而上的方法，該方法包括將傳感器組裝成更多的微小成分，最可能是單個原子或分子。這將涉及將特定物質的原子一個一個地移動到特定位置，盡管這是在實驗室測試中使用原子力顯微鏡之類的工具實現的，但由于邏輯上的原因，這仍然是一個很大的困難，尤其是在批量生產時以及經濟的。此過程最有可能主要用于構建自組裝傳感器的起始分子。

方法3：自組裝

第三種方法有望帶來更快的結果，它涉及自組裝或“增長”用作傳感器的特定納米結構。這通常需要一整套已經完整的組件，這些組件會自動將其組裝成成品。準確地能夠在實驗室中為所需的傳感器復制這種效果將意味著，科學家可以通過讓大量分子在很少或沒有外界影響的情況下自行組裝，而不必手動組裝每個傳感器，從而更快，更便宜地制造納米傳感器。

五、制造納米傳感器的5大材料技術

1、基于納米粒子和納米團簇的納米傳感器

納米粒子（主要是貴金屬粒子）具有出色的尺寸相關光學特性，這些特性已用于構建光學納米傳感器。

稱為局部表面等離子體共振（LSPR）的現象的光譜取決于納米粒子本身的大小，形狀和材料以及粒子的環(huán)境。LSPR傳感器的高靈敏度可以接近大型生物分子的單分子檢測極限。

除金屬納米顆粒外，基于熒光測量的光學納米傳感器已用半導體量子點構建，其他光學傳感器也已利用納米級探針開發(fā)，這些探針包含染料，其染料在待測分析物存在下會被淬滅。還有納米顆粒膜也已被用于氣體傳感器；與生物識別分子（即DNA，酶等）結合的磁性納米顆粒已用于富集要檢測的分析物。

例如，研究人員開發(fā)了一種基于金納米粒子的酶生物標記測試，可以檢測人類，動物和食品中被稱為蛋白酶的疾病的酶標記。該納米傳感器通過可見的變色反應指示何時存在蛋白酶。