[發明專利]一種無標記微納米粒子的熒光探測方法及裝置

有效

• 申請號: 201710467212.4
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107290314B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 洪昕
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

1.一種無標記微納粒子的熒光探測方法，其特征在于,

利用全內反射結構激發貴金屬的表面等離子共振，位于貴金屬膜表面的微納米粒子與貴金屬膜的表面等離子體共振作用后發生受抑全內反射，通過其透射光激發微納粒子所在處的熒光溶液發光，其中未經處理的微納粒子與熒光溶液注入樣品槽內；樣品槽中發出的熒光經熒光收集透鏡收集并經過光學中性濾光片后匯聚到光電探測器。

2.用于權利要求1所述熒光探測方法的裝置，其特征在于，

該裝置包括：激光器（1）、偏振調整器（2）、光波矢-金屬膜表面等離子耦合器（3）、一側表面鍍有貴金屬膜（4）的玻璃載玻片、缺底樣品槽（5）、熒光收集透鏡（6）、光學中性濾波片（7）、光電探測器（8）、處理電路（9）、電腦（10）、旋轉臺（11）；

其中，激光器（1）提供入射光用于激發貴金屬膜（4）的表面等離子體共振；偏振調整器（2）將激光器（1）所發入射光的偏振態調整為平行于入射面的p光后經光波矢-金屬膜表面等離子耦合器（3）入射到所述載玻片的貴金屬膜上，所述耦合器（3）與所述載玻片中貴金屬膜（4）下方的玻璃表面經折射率匹配物質連接在一起；缺底樣品槽（5）直接放在貴金屬膜上，并與之密封成樣品槽，未經處理的微納粒子與熒光溶液注入樣品槽內；樣品槽中發出的熒光經熒光收集透鏡（6）收集并經過光學中性濾光片（7）后匯聚到光電探測器（8），經處理電路（9）后獲得的信號輸入電腦（10）；光學中性濾光片（7）用于設置熒光進入光電探測器的閾值；光波矢-金屬膜表面等離子耦合器（3）用于匹配光波矢與貴金屬膜的波矢；光波矢-金屬膜表面等離子耦合器（3）與樣品槽的鍍有貴金屬膜的玻璃底經折射率匹配物質連接在一起，固定在旋轉臺（11）上；電腦（10）控制旋轉臺連續旋轉。

3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，貴金屬膜的厚度h的取值范圍為 35nm≤h≤75nm。

4.根據權利要求2或3所述的裝置，其特征在于，激發光經光波矢-金屬膜表面等離子耦合器（3）激發貴金屬膜（4）的表面等離子體共振，激發光與裝有待測微納粒子的樣品槽分別位于貴金屬膜的兩側。

5.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，入射光的波長位于熒光溶液吸收峰的半高寬內，其帶寬取決于待測粒子的直徑和濃度。

6.根據權利要求2、3或5所述的裝置，其特征在于，待測微納粒子的直徑范圍為30nm-1000nm，粒子的表面為非金屬材料。

7.根據權利要求2、3或5所述的裝置，其特征在于，入射光與貴金屬膜法線的夾角為入射角，通過旋轉臺轉動，使入射角在0~90度范圍內連續改變。

8.根據權利要求2、3或5所述的裝置，其特征在于，熒光收集透鏡的焦點位于貴金屬膜表面上或距離貴金屬膜的一個粒徑的離焦范圍內。

9.根據權利要求2、3或5所述的裝置，其特征在于，光源的選取為如下中的一種：1）單束；2）入射角相同的多個相同的光源；3）同一光源分出的入射角相同的多束。