[發明專利]一種啞鈴光纖SPR檢測微流芯片

有效

• 申請號: 201710947680.1
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN107884367B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 魏勇;蘇于東;郭會勇;周愛;劉春蘭;張永慧;聶祥飛;張楷
• 申請（專利權）人: 重慶三峽學院
• 主分類號: G01N21/552
• 分類號: G01N21/552
• 代理公司: 北京專贏專利代理有限公司 11797
• 代理人: 劉備

1.一種啞鈴光纖SPR檢測微流芯片，包括五芯光纖（1）、啞鈴光纖（2）、多模光纖（3）、微流通道模塊（4）、寬譜光源（5）、五芯光纖分束器（6）、光譜儀（7）、微量注射泵（8）、廢液池（9）、電腦（10），其特征是：所述的五芯光纖（1）為包層直徑125μm的微結構多芯光纖，每根纖芯直徑6μm，500-1000nm波段光在其中以單模形式傳輸，在圓形包層（1-1）的圓心處有一根纖芯（1-2），其余四根纖芯（1-3）、（1-4）、（1-5）、（1-6）圍繞圓心對稱分布；所述的啞鈴光纖（2）包層（2-1）直徑125μm，呈啞鈴形狀；中心軸對稱分布有兩直徑48μm的外側開放孔道（2-3）、（2-4）；纖芯（2-2）位于光纖中央，為圓形，直徑6μm，500-1000nm波段光在其中以單模形式傳輸；所述的五芯光纖（1）與啞鈴光纖（2）對位熔接，纖芯（1-2）與纖芯（2-2）正對，纖芯（1-5）與開放孔道（2-3）正對，纖芯（1-6）與開放孔道（2-4）正對；所述的啞鈴光纖（2）右側焊接多模光纖（3），經腐蝕、50nm厚SPR（表面等離子體共振）金屬膜鍍制于開放啞鈴光纖開放孔道（2-3）、（2-4）后，封裝于微流通道模塊中，構成光纖SPR檢測微流芯片，微量注射泵裝載待測溶液與微流芯片進樣口密封連接，微流芯片出樣口連接廢液池，多模光纖輸出端與光譜儀連接采集SPR信號并送入計算機處理，寬譜光源通過五芯光纖分束器可分別給五芯光纖各纖芯注光，當五芯光纖中間芯注光時，啞鈴光纖纖芯進行SPR檢測；當五芯光纖上下兩芯注光時，啞鈴光纖包層進行SPR檢測；當五芯光纖左右兩纖芯注光時，啞鈴光纖孔道進行溶液吸光譜檢測，也可激發微流通道中用熒光物質標記的DNA或氨基酸以產生熒光信號。

2.根據權利要求1所述的一種啞鈴光纖SPR檢測微流芯片，其特征在于：所述的多模光纖3為階躍折射率或漸變折射率多模光纖，纖芯（3-2）直徑110μm，包層3-1直徑125μm，數值孔徑0.37；利用保偏焊接機，將2cm長啞鈴光纖左側對位焊接五芯光纖，右側焊接多模光纖，氫氟酸腐蝕去掉啞鈴光纖纖芯上的薄包層，纖芯裸露于空氣中；用磁控濺射法在裸露纖芯的啞鈴芯光纖兩側通道（2-3）、（2-4）中分別鍍制50nm金或銀薄膜，構成SPR傳感膜；寬譜光在纖芯中傳輸時，倏逝場泄露至金屬膜中，倏逝場中某波長光與金屬中自由電子運動共振，發生SPR效應。

3.根據權利要1所述的一種啞鈴光纖SPR檢測微流芯片，其特征在于：所述的微流通道模塊（4）由PDMS（聚二甲基硅氧烷）制成，基體（4-1）成型后，鍵合封裝啞鈴光纖SPR傳感探針，光纖探針位于主通道（4-2）中，四個進出樣通道（4-3）端頭設置有樣品池接口（4-4）以及廢液池接口（4-5）。

4.根據權利要求1所述的一種啞鈴光纖SPR檢測微流芯片，其特征在于：所述的寬譜光源5為NKT?Photonics的Superk?Compact型號，波長范圍450-2400nm，總功率大于100mW，0-100%可調，單模光纖輸出接口，用裸纖適配器夾持單模光纖輸出寬譜光。

5.根據權利要求1所述的一種啞鈴光纖SPR檢測微流芯片，其特征在于：所述的五芯光纖分束器6為波導型微結構光纖分束器件，工作波長范圍450-2400nm，可通過分束器尾部的五根引出單模光纖分別給五芯光纖各纖芯注光。