[發(fā)明專利]光學(xué)生物傳感器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580041647.1
• 申請(qǐng)日: 2015-03-03
• 公開（公告）號(hào): CN107110784A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: N·沃爾克;F·S·H·克里斯馬斯圖蒂;B·普列托·西蒙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: N·H·沃爾克
• 主分類號(hào): G01N21/76
• 分類號(hào): G01N21/76;C09K11/00
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司44205
• 代理人: 江側(cè)燕

1.一種用于檢測(cè)樣本中的靶生物分析物的光學(xué)生物傳感器，所述生物傳感器包括：

-多孔硅或氧化鋁襯底，其包括表面和固定在所述表面上的檢測(cè)劑，所述檢測(cè)劑包括感應(yīng)域和信號(hào)域，所述感應(yīng)域包括能夠與所述靶生物分析物相互作用的接頭，所述信號(hào)域包括發(fā)光供體和發(fā)光受體，其中所述發(fā)光供體和所述發(fā)光受體通過(guò)所述接頭連接，且在不存在所述靶生物分析物時(shí)光耦合，使來(lái)自所述發(fā)光供體的光發(fā)射基本上被所述發(fā)光受體淬滅，所述靶生物分析物與所述接頭的相互作用導(dǎo)致所述發(fā)光供體和所述發(fā)光受體的光學(xué)解耦合，從而導(dǎo)致來(lái)自所述發(fā)光供體的光發(fā)射；

-在所述襯底的表面上的多個(gè)光相互作用孔，其中所述孔配置為與來(lái)自所述發(fā)光供體的光發(fā)射相互作用以提供指示所述靶生物分析物的存在的可測(cè)量的光發(fā)射。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)生物傳感器，進(jìn)一步包括一檢測(cè)器，用于檢測(cè)來(lái)自所述發(fā)光供體的光發(fā)射并提供含有關(guān)于所述光發(fā)射的信息的輸出信號(hào)。

3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的光學(xué)生物傳感器，其中在靶生物分析物接觸所述接頭時(shí)，所述接頭可以被所述靶生物分析物裂解，使得所述接頭的裂解導(dǎo)致所述發(fā)光供體和所述發(fā)光受體的光學(xué)解耦合。

4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的光學(xué)生物傳感器，其中所述光相互作用孔的內(nèi)表面包括與來(lái)自所述發(fā)光供體的光發(fā)射相互作用的光學(xué)結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)生物傳感器，其中所述光學(xué)結(jié)構(gòu)是濾光片、反射鏡或腔。

6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的光學(xué)生物傳感器，其中所述襯底是共振微腔(pSiRM)襯底，其中所述光相互作用孔包括由共振微腔隔開的分布式布拉格反射鏡。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)生物傳感器，其中所述襯底在反射光譜的反射帶中心顯示共振微腔凹陷，所述微腔凹陷的波長(zhǎng)基本上與所述發(fā)光供體的發(fā)射波長(zhǎng)相同，使來(lái)自所述發(fā)光供體的發(fā)射由所述微腔增強(qiáng)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)生物傳感器，其中所述pSiRM的共振微腔凹陷對(duì)折射率變化敏感，且相對(duì)小的折射率變化在所述光譜中引起相對(duì)大的偏移。

9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的光學(xué)生物傳感器，其中每個(gè)分布式布拉格反射鏡包括在高孔隙率硅和低孔隙率硅之間交替變化的周期性層結(jié)構(gòu)。

10.根據(jù)權(quán)利要求6至9中任一項(xiàng)所述的光學(xué)生物傳感器，其中所述微腔在高孔隙率硅中形成。

11.根據(jù)權(quán)利要求6至10中任一項(xiàng)所述的光學(xué)生物傳感器，其中每個(gè)分布式布拉格反射鏡的光學(xué)厚度是四分之一波長(zhǎng)，所述微腔的光學(xué)厚度是半波長(zhǎng)，且所述波長(zhǎng)是所述熒光供體的發(fā)射波長(zhǎng)。

12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的光學(xué)生物傳感器，其中所述發(fā)光供體和所述發(fā)光受體是熒光供體/受體對(duì)或磷光供體/受體對(duì)。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的光學(xué)生物傳感器，其中所述發(fā)光供體和所述發(fā)光受體是熒光供體/受體對(duì)。

14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的光學(xué)生物傳感器，其中所述靶生物分析物是相關(guān)的肽或蛋白質(zhì)。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光學(xué)生物傳感器，其中所述靶生物分析物是酶。

16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的光學(xué)生物傳感器，進(jìn)一步包括生物分析物特異性捕獲劑。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光學(xué)生物傳感器，其中所述生物分析物特異性捕獲劑包括能夠選擇性結(jié)合所述靶生物分析物的結(jié)合劑。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的光學(xué)生物傳感器，其中所述生物分析物特異性捕獲劑的形式是在其表面上包括結(jié)合劑的粒子。

19.根據(jù)權(quán)利要求17至18中任一項(xiàng)所述的光學(xué)生物傳感器，其中所述結(jié)合劑選擇性地從包括與所述靶生物分析物結(jié)構(gòu)相關(guān)的其它組分的復(fù)雜流體中結(jié)合所述靶生物分析物。

20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的光學(xué)生物傳感器，其中所述結(jié)合劑是抗體。

21.一種檢測(cè)裝置，包括根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的光學(xué)生物傳感器。