[發明專利]多通道無線級聯表面等離子共振譜儀

無效

• 申請號: 201210110728.0
• 申請日: 2012-04-17
• 公開（公告）號: CN102645419A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 王利兵;周鵬;蘇榮欣
• 申請（專利權）人: 王利兵
• 主分類號: G01N21/55
• 分類號: G01N21/55
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種高通量、高靈敏度危害因子分析測量設備，特別是關于一種多通道無線級聯表面等離子共振譜儀。

背景技術

表面等離子共振譜儀(Surface?Plasmon?Resonance，SPR)，也稱分子相互作用譜儀，作為一種超靈敏快速檢測技術，在生命科學、藥物篩選、食品安全等領域廣泛用于分子相互作用研究，呈現出巨大的應用前景。SPR?檢測過程無需標記樣品，保持了分子活性，且檢測過程方便快捷，具有高靈敏、高精度等特點，被國外大型儀器公司普遍看好，并已開始進行大規模研發。

現有?SPR?儀器主要采用單通道或雙通道檢測模式，無法滿足高通量檢測需求，然而在食品安全、檢驗檢疫、消費品安全、生物安全等領域，樣品數量巨大且日益增長，樣品濃度、組成千差萬別，因此，迫切需要能實現樣品的快速篩查與超靈敏確認檢測的多通道、超靈敏、高通量的新型SPR?譜儀。同時，由于具體應用場合的差異，對儀器檢測吞吐量的要求也有不同，為了滿足不同用戶的需求，節約成本，應該研制一種能方便靈活配置通道數，并且可以分布式采集，集中管理的SPR?譜儀，實現儀器規模的客戶化靈活定制。

SPR?儀器的光學傳感系統主要有棱鏡和光纖兩種，各有優勢。其中棱鏡類SPR?系統開發時間最早，研究較多，為BIAcore?等系列所采用，主要優點是精度很高，但測試費用較高、難集成；而光纖類SPR，即將SPR?傳感器中的耦合器件改成采用光纖，雖然精度有所降低，但是體積微小、測試樣品價格低廉、易集成。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服現有?SPR?儀器主要采用單通道或雙通道檢測模式，無法滿足高通量檢測需求，提出了一種多通道無線級聯表面等離子共振譜儀。該儀器采用分布式采集，集中管理的框架結構，采用無線級聯方式突破了空間的限制，配置方便靈活。可以根據用戶的具體需求進行儀器規模（通道數）的個性化定制。同時，對于每一獨立模塊，每個檢測通道可根據具體應用需求選配棱鏡或光纖傳感組件其中的一組；并使用分時復用的光纖光譜檢測系統進行多通道同時光譜檢測，在保證測試性能的同時，極大降低了儀器成本。本儀器具有高通量、超靈敏、低成本的特點。

本發明的技術解決方案為：一種多通道無線級聯表面等離子共振譜儀，其特征在于：包括獨立的8通道表面等離子共振譜無線檢測模塊，和用于無線數據接收、數據處理與控制的主控計算機；其中，根據具體應用需要，8通道表面等離子共振譜無線檢測模塊可任意配置1~12組，主控計算機對區域內的8通道表面等離子共振譜無線檢測模塊自動識別，最多可組成96通道的表面等離子共振譜儀，實現96個樣本的同時高通量分析；所述的8通道表面等離子共振譜無線檢測模塊，包括微流控系統、表面等離子傳感系統、分時復用的光纖光譜檢測系統、自動控制系統及無線傳輸模塊。?

所述的表面等離子傳感系統包括光源、棱鏡傳感組件和光纖傳感組件，采用波長調制方式，每個檢測通道可根據具體應用需求選配棱鏡或光纖傳感組件其中的一組。

所述的表面等離子傳感系統的光源為鹵鎢光源；棱鏡傳感組件為柱形棱鏡，其橫截面為等腰三角形，底面鍍有平面的金屬反射膜；光纖傳感組件由一條或多條光纖分別連接光源單元、光纖傳感單元及光傳感器。

所述的微流控系統的核心為微流控樣品池，負責樣品和流動相混合溶液的傳送，精確控制樣本池內流體的流速和穩定性。

所述的無線傳輸模塊，采用IEEE?802.11的Wi-Fi無線通訊協議。

分時復用的光纖光譜檢測系統采用8-1多通道光開關進行光路切換，8通道共用同一個光譜檢測系統，光傳感器為CCD探測器。自動控制系統分別與其他各個子系統相連，根據測試流程的要求控制各個組件協同工作。無線傳輸模塊負責信號的傳輸，包括檢測數據的發送和主機命令的接收，采用Wi-Fi?(IEEE?802.11)無線通訊協議。

與現有技術相比，本發明的優點：（1）該儀器采用分布式采集，集中管理的框架結構，以8通道表面等離子共振譜無線檢測模塊為基本單元，采用無線級聯方式突破了空間的限制，配置方便靈活。可以根據用戶的具體需求進行儀器規模（通道數）的個性化定制，最多可以組成96通道的表面等離子共振譜儀，可實現96個樣本的同時高通量分析。（2）采用分時復用的光纖光譜檢測系統，通過?8-1多通道光開關進行光路切換，使8個測量通道共用同一個光譜檢測系統，在保證儀器性能的同時大大降低了儀器成本。

附圖說明

圖1??多通道無線級聯表面等離子共振譜儀連接簡圖。