[實(shí)用新型]一種測(cè)定人免疫球蛋白G濃度的光纖傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520200472.1
• 申請(qǐng)日: 2015-04-02
• 公開（公告）號(hào): CN204479462U
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 卞繼城;郎婷婷;俞文杰;孔文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國計(jì)量學(xué)院
• 主分類號(hào): G01N21/25
• 分類號(hào): G01N21/25
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及人免疫球蛋白G檢測(cè)技術(shù)、光纖傳感技術(shù)，利用的是人免疫球蛋白G和山羊抗人免疫球蛋白G的特異性結(jié)合以及不同濃度的人免疫球蛋白G溶液會(huì)使反射光衰減峰強(qiáng)度值發(fā)生改變的方法，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、響應(yīng)速度快、靈敏度高、安全可靠、直接實(shí)時(shí)等諸多優(yōu)點(diǎn)，它屬于光纖生物傳感領(lǐng)域。

背景技術(shù)

以光纖傳導(dǎo)和收集光信號(hào)并進(jìn)行生物檢測(cè)的傳感器統(tǒng)稱為光纖生物傳感器，它集成了光纖傳感器本身具有的靈敏度高，抗電磁干擾能力強(qiáng)，耐腐蝕，小巧輕便等優(yōu)點(diǎn)，也集成了生物傳感器特異性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。

人免疫球蛋白G和山羊抗人免疫球蛋白G是近些年來發(fā)展起來的一種生物反應(yīng)放大系統(tǒng)，為檢測(cè)定位和分離各類反應(yīng)物提供了有效手段，已有研究的光纖生物傳感器種類有倏逝波型傳感器，熒光型傳感器和光吸收型傳感器。這些傳感器都需要有特殊的結(jié)構(gòu)，存在可靠性低、被測(cè)目標(biāo)需事先被標(biāo)記、測(cè)試過程復(fù)雜等問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是為了克服上述產(chǎn)生的問題，滿足人們的需求，提出一種測(cè)定人免疫球蛋白G濃度的光纖傳感器，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理，成本低廉、直接實(shí)時(shí)、結(jié)果有效準(zhǔn)確。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種測(cè)定人免疫球蛋白G濃度的光纖傳感器，由寬帶光源、輸入光纖、耦合器、輸出光纖、打結(jié)光纖、測(cè)試光纖、樣品容器、光纖支架和光譜儀構(gòu)成。從寬帶光源發(fā)出的光經(jīng)輸入光?纖入射到耦合器后分為兩路，其中一路經(jīng)過打結(jié)光纖由于損耗很大而沒有光輸出，另一路為用光纖支架固定住的已鍍上山羊抗人免疫球蛋白G測(cè)試光纖，浸入裝有人免疫球蛋白G溶液的樣品容器發(fā)生菲涅耳反射，反射光依次經(jīng)測(cè)試光纖、耦合器和輸出光纖入射到光譜儀，通過檢測(cè)反射光衰減峰強(qiáng)度值實(shí)現(xiàn)人免疫球蛋白G濃度的測(cè)定。

本實(shí)用新型所述的所述寬帶光源的光譜范圍能夠包含在測(cè)試光纖端面發(fā)生菲涅耳反射所產(chǎn)生的衰減峰。

本實(shí)用新型所述的光譜儀用作接收光源，光譜范圍包含在測(cè)試光纖端面發(fā)生菲涅耳反射所產(chǎn)生的衰減峰，光譜分辨率為0.01dB。

本實(shí)用新型所述的測(cè)試光纖是普通單模光纖，用光纖切割刀將其切平整，鍍上一層金屬膜，并利用硅烷偶聯(lián)劑、戊二醛在其表面修飾上山羊抗人免疫球蛋白G，與待測(cè)的人免疫球蛋白G具有特異性吸附能力。

本實(shí)用新型所具有的特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)為：1.所有儀器材料都很普遍，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；2.人免疫球蛋白G的濃度測(cè)定直接實(shí)時(shí)，且操作簡(jiǎn)單；3.所有操作都沒涉及危險(xiǎn)藥品，安全可靠。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖

圖2為本實(shí)用新型的實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖

圖3為本實(shí)用新型的實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型適用的溫濕度條件為：＞15℃，0-90％RH。

如圖1所示，它是一種測(cè)定人免疫球蛋白G濃度的光纖傳感器系統(tǒng)。

用光纖切割刀將測(cè)試光纖(6)切平整，在端面鍍上一層金屬膜，然后利用?硅烷偶聯(lián)劑和戊二醛在其表面修飾上山羊抗人免疫球蛋白G，然后利用光纖支架(8)將測(cè)試光纖固定好。將測(cè)試光纖先分別浸入燒杯(7)中的牛血清白蛋白溶液、狗免疫球蛋白G溶液、不同濃度的人免疫球蛋白G溶液，并觀察光譜儀(9)上反射光的衰減峰強(qiáng)度值變化情況。寬帶光源(1)的光譜范圍為650nm-1700nm，發(fā)出的光經(jīng)輸入光纖(2)入射到耦合器(3)當(dāng)中，其中一路光經(jīng)打結(jié)光纖(5)，而反射光經(jīng)輸出光纖(4)入射到光譜儀(9)上就可以讀出不同濃度的人免疫球蛋白G對(duì)應(yīng)的反射光衰減峰強(qiáng)度值，擬合計(jì)算出反射光衰減峰強(qiáng)度值與人免疫球蛋白G濃度的關(guān)系，從而達(dá)到檢測(cè)人免疫球蛋白G濃度的目的。

如圖2所示，為實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖，表示反射光衰減峰的強(qiáng)度值與不同濃度的人免疫球蛋白G溶液的擬合線性關(guān)系圖。通過圖2可以明顯得到，反射光衰減峰的強(qiáng)度值與不同濃度的人免疫球蛋白G溶液呈良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)R約為0.993，通過計(jì)算可以得到其探測(cè)極限為1.01％，具有較高的分辨數(shù)值。

如圖3所示，為實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖，表示反射光衰減峰的強(qiáng)度值隨著在測(cè)試光纖表面加入不同的試劑變化情況。把鍍上山羊抗人免疫球蛋白的測(cè)試光纖分別浸入牛血清白蛋白溶液、狗免疫球蛋白G溶液后，相對(duì)強(qiáng)度值僅變化了0.4dB，可能是實(shí)驗(yàn)誤差造成的；當(dāng)把測(cè)試光纖浸入5ug/ml的人免疫球蛋白G溶液后，相對(duì)強(qiáng)度值變化了4.5dB，從而驗(yàn)證人免疫球蛋白G和山羊抗人免疫球蛋白G的特異性結(jié)合。

本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚地知道，根據(jù)本實(shí)用新型的方法，可以對(duì)其他生物傳感領(lǐng)域如具體某些病毒檢測(cè)、抗原抗體的特異性結(jié)合等等，寬帶光源、測(cè)試光纖、耦合器和光譜儀可以進(jìn)行新的統(tǒng)一搭配，裝置結(jié)構(gòu)可以進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于以上實(shí)施例。