[發明專利]一種剪式液芯耦合表面等離子體共振成像分析儀

有效

• 申請號: 201410017895.X
• 申請日: 2014-01-15
• 公開（公告）號: CN103698304A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 許吉英;陳義
• 申請（專利權）人: 中國科學院化學研究所
• 主分類號: G01N21/552
• 分類號: G01N21/552
• 代理公司: 北京慶峰財智知識產權代理事務所(普通合伙) 11417
• 代理人: 劉元霞;謝蓉

1.一種剪式液芯耦合表面等離子體共振成像分析儀，其特征在于，所述分析儀包括液芯耦合表面等離子體共振單元、表面等離子體共振成像光激發臂、表面等離子體共振成像光檢測臂、剪式兩臂聯動角度掃描機構、電氣控制系統和上位機，所述表面等離子體共振成像光激發臂和光檢測臂在所述剪式兩臂聯動角度掃描機構的帶動下，繞一中心軸進行相對或相反的聯合剪式轉動，所述液芯耦合表面等離子體共振單元設置于所述中心軸區域。

2.根據權利要求1的成像分析儀，其特征在于，所述表面等離子體共振成像光激發臂提供一束激發光；所述表面等離子體共振成像光檢測臂用于檢測所述液芯耦合表面等離子體共振單元的反射光；所述激發光與反射光的光軸均與所述中心軸垂直相交。當表面等離子體共振激發光角度改變時，所述激發光與反射光始終垂直入射或出射于所述液芯耦合表面等離子體共振單元。

3.根據權利要求1或2的成像分析儀，其特征在于，所述液芯耦合表面等離子體共振單元包括一硬質腔體、兩個軟質套管、兩個光學窗口元件、一傳感芯片及傳感芯片固定件。進一步地，還包括光學透明的液體和一樣品流通池。

優選地，所述光學透明的液體選自光學透明的水、油、離子液、磁流體等各種純凈或混合的液體。

更優選地，所述液芯耦合表面等離子體共振成像單元還可以包括一溫度傳感器和溫控單元；所述溫度傳感器和溫控單元與電氣控制系統電連接。所述溫控單元可以是帕爾貼、電熱器件等。

4.根據權利要求3的成像分析儀，其特征在于，所述硬質腔體的內部空腔為底面是等腰梯形的直四棱柱形狀，具有兩個相對的互相平行的側面和兩個相對的呈一定夾角的側面；其中兩平行側面中面積較大的側面具有一個中心開口，所述傳感芯片通過傳感芯片固定件密封安裝于該開孔內。

優選地，所述兩個相對的呈一定夾角的側面均為通孔，在所述通孔的外側各有一圓形安裝環，圓形安裝環的圓心位于所述通孔的中心法線上。

優選地，所述兩個軟質套管的一端分別與所述兩個圓形安裝環密封連接，所述兩個軟質套管的另一端分別與所述兩個光學窗口元件密封連接，由此形成一個密封的空腔。所述兩個軟質套管對稱地設置于所述傳感芯片及傳感芯片固定件的兩側。

優選地，所述硬質腔體的內部空腔的上、下底面上分別有一個小孔，用作所述光學透明的液體的輸入和輸出孔。

優選地，所述樣品流通池位于傳感芯片上。所述傳感芯片包括一光學透明基片及制備于其上的傳感膜。所述光學透明基片與所述光學透明的液體直接接觸；所述傳感膜與樣品流通池直接接觸。

所述硬質腔體固定于中心軸區域，所述中心軸的延長線位于所述傳感芯片的光學透明基片與傳感膜間的界面內。

優選地，所述傳感芯片的光學透明基片選自玻璃、石英、硅、塑料等光學透明材料制成；所述傳感膜為金、銀等能夠發生表面等離子體共振的材料。

所述軟質套管可由橡膠、聚二甲基硅氧烷（PDMS）等材料制成。

所述硬質腔體可由金屬（如鋁）或非金屬材料制成。

5.根據權利要求1-4任一項的成像分析儀，其特征在于，所述表面等離子體共振成像光激發臂包括光源及激發光整形單元和激發光入射光學窗口固定架。進一步地，還包括一塊條形光學平板，所述光源及激發光整形單元和激發光入射光學窗口固定架依次固定在所述條形光學平板上。

優選地，所述光源及激發光整形單元包括一光源、光整形元件和偏光元件，將光源發出的光整形為空間尺寸可調的p偏振平行光。

所述激發光入射光學窗口固定架用于固定所述液芯耦合表面等離子體共振單元的一個光學窗口元件。

所述激發光垂直入射于該光學窗口元件，照射到所述傳感芯片并發生反射，當激發光在所述傳感芯片上的入射角合適時，表面等離子體共振發生。

6.根據權利要求1-5任一項的成像分析儀，其特征在于，所述表面等離子體共振成像光檢測臂包括光檢測單元和反射光出射光學窗口固定架。進一步地，所述表面等離子體共振成像光檢測臂還包括一塊條形光學平板，所述光檢測單元和反射光出射光學窗口固定架依次固定在所述條形光學平板上。

優選地，所述光檢測單元包括成像元件和檢測器；所述反射光出射光學窗口固定架用于固定所述液芯耦合表面等離子體共振單元的另外一個光學窗口元件。所述傳感芯片的反射光垂直出射于該光學窗口元件，由所述光檢測單元成像并檢測。

優選地，所述光學窗口元件包括光學窗口和光學窗口固定件，所述光學窗口可以是光學透明的玻璃、石英、硅、塑料等材料制成。