[實用新型]用于高效生物檢測的SPR-PI傳感器

有效

• 申請號: 201721493271.0
• 申請日: 2017-11-10
• 公開（公告）號: CN208125601U
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發明（設計）人: 何賽靈;江麗;王怡沁
• 申請（專利權）人: 蘇州優函信息科技有限公司
• 主分類號: G01N21/21
• 分類號: G01N21/21
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 張福敏

本實用新型涉及一種用于高效生物檢測的SPR?PI傳感器，包括激光器、偏振片、光學分束器、針孔光闌、擴束器、SPR傳感棱鏡、相位調制器、CCD圖像傳感器。激光器發出的光經過偏振片起偏，入射至光學分束器時分為兩束光；一束光入射至相位調制器，由相位調制器反射回光學分束器，在分光器發生反射；反射光依次經過針孔光闌、擴束器后到達SPR傳感棱鏡；SPR傳感棱鏡背面耦合了微流傳感芯片，光經微流傳感芯片反射后，通過偏振片到達CCD圖像傳感器。本實用新型結構簡單、穩定性強，具有實時檢測及高靈敏度的特點。

技術領域

本實用新型屬于相位型SPR光學傳感領域，涉及一種基于相位調制作用及蛋白打印技術的SPR-PI傳感器。

背景技術

表面等離子體共振(surface plasmon resonance，以下簡稱SPR)是一種物理光學現象。在全內反射裝置里，入射光在入射面發生全反射，產生倏逝波。倏逝波滲透入與入射面耦合的金屬薄膜中，并激發表面等離子體。當倏逝波波矢和表面等離子體的波矢相匹配時，發生表面等離子體共振現象。當滿足SPR共振條件時，由于激光在SPR傳感芯片上發生共振，并且只有p偏振光可以引起SPR現象，故反射光中p偏振光的光強和相位會發生劇烈變化。反射光中p偏振光的光強和相位變化量對金屬薄膜表面介質的折射率變化有靈敏響應。SPR傳感器檢測的折射率變化與金屬薄膜表面結合的分子直接相關，因而可將SPR傳感器應用于分子檢測。

采用激光束作為SPR激發光源，并將SPR芯片設計為點陣結構，用CCD檢測陣列每個監測點的SPR信號并分析可實現高通量生物檢測，此為SPR成像傳感技術。SPR相位信號對金屬薄膜表面折射率變化更加靈敏，因此相敏SPR成像傳感器(Surface Plasmon ResonancePhase-Sensitive Imaging sensor，以下簡稱SPR-PI 傳感器)具有高靈敏度。

目前商業化的SPR生物傳感器體積龐大，結構復雜，價格昂貴，且一次測試只能實現一種生物分子的檢測，效率低。據此，本實用新型基于SPR-PI傳感器，結合蛋白打印技術以及SPR信號增強方法，提出了一種高效生物檢測SPR-PI傳感器。

實用新型內容

1、實用新型目的。

本實用新型提出了一種高效生物檢測SPR-PI傳感器，解決現有技術中體積龐大、價格昂貴的問題。

2、本實用新型所采用的技術方案。

本實用新型公開了一種用于高效生物檢測的SPR-PI傳感器，包括光學分束器 3、SPR傳感棱鏡7，SPR傳感棱鏡7背面耦合微流傳感芯片，激光點光源入射光學分束器3后，分光器將調整后的p光和s光相位差入射至SPR傳感棱鏡7，滿足SPR共振條件后，對微流傳感芯片注入的參考和待測液體進行相位比對，判斷檢測的液體中是否含有該抗體。

更進一步具體實施方式中，還包括激光器1、第一偏振片2，第二偏振片8、相位調制器4、針孔光闌5、擴束器6、CCD圖像傳感器9；

激光器1發出的光通過第一偏振片2經過光學分束器3入射至相位調制器4，相位調制器4對光源的p光分量和s光分量引入相位差后反射回光學分束器3；

光學分束器3將相位調制器4反射回的光源再次反射，依次經過針孔光闌5、擴束器6后到達SPR傳感棱鏡7；光經微流傳感芯片反射后，通過第二偏振片8 到達CCD圖像傳感器9。

更進一步具體實施方式中，擴束器6采用準直擴束或者是利用線型激光發生器，將激光擴束成面型激光束或是線型激光束。

更進一步具體實施方式中，所述的SPR傳感棱鏡7采取納米結構及2D材料石墨烯制作SPR傳感芯片7的傳感面。

本實用新型公開了一種用于高效生物檢測的SPR-PI傳感器檢測方法，按照如下步驟進行：

步驟1、搭建上述的傳感器；