[發明專利]基于馬赫-曾德干涉的微納光纖生物傳感器及其制備方法

在審

• 申請號: 201910039729.2
• 申請日: 2019-01-16
• 公開（公告）號: CN109612967A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 劉彬;廖云程;張平;劉娟;吳強;萬生鵬;何興道
• 申請（專利權）人: 南昌航空大學
• 主分類號: G01N21/45
• 分類號: G01N21/45;G01N21/01
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 許艷

本發明提供了一種基于馬赫?曾德干涉的微納光纖生物傳感器及其制備方法，所述生物傳感器包括輸入傳輸光纖、第一錐形光纖、微納光纖、第二錐形光纖和輸出傳輸光纖；所述輸入傳輸光纖、所述第一錐形光纖、所述微納光纖、所述第二錐形光纖和所述輸出傳輸光纖依次連接，所述輸入傳輸光纖和寬帶光源連接，所述輸出傳輸光纖和光譜分析儀連接；所述輸入傳輸光纖和所述輸出傳輸光纖均為單模光纖，所述第一錐形光纖、所述第二錐形光纖和所述微納光纖均由單模光纖制備得到；所述第一錐形光纖和所述第二錐形光纖是通過用熔接機多次放電形成的錐形，所述微納光纖是用拉錐機對所述第一錐形光纖和所述第二錐形光纖的中間部分進行拉錐形成的。

技術領域

本發明涉及光纖傳感技術領域，尤其涉及一種基于馬赫-曾德干涉的微納光纖生物傳感器及其制備方法。

背景技術

微納光纖生物傳感器是近年來發展起來的一種新型無標記光學傳感器，該傳感器只需將抗原/抗體偶聯在光學元件表面，當識別元件與待測物結合后即可產生光學信號的改變。與傳統的ELISA（酶聯免疫吸附）相比，光纖免疫學傳感器具有信號響應速度快、操作簡單，可實時檢測等優點，因此成為當前國內外在傳感領域的研究熱點。

根據工作原理的不同，當前無標記光纖生物傳感器主要可以分為三類：光纖倏逝波生物傳感器、光纖表面等離子體共振生物傳感器和光纖光柵生物傳感器。其中光纖倏逝波生物傳感器以靈敏度高、成本低、制作簡單等優點受到廣泛關注。微納光纖是光纖直徑為微米或納米量級光纖的統稱，它的顯著特點是具有強大的倏逝場，是光纖倏逝波生物傳感器的理想載體；另一方面，光纖干涉儀是通過單個光纖或兩個不同光纖的不同光路傳播的兩個光束之間的干涉產生顯著的相干峰或者相干谷光譜，具有更高的靈敏度，因此微納光纖生物傳感器是當前光纖生物傳感器發展的新方向。

實現一種光纖傳感的高靈敏度、免標記、高特異性的在體生物醫學檢測，并且發展更多功能化、集成化的光纖生物醫學傳感器件，己成為生物傳感領域的研究熱點及發展方向。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明第一方面提供了一種基于馬赫-曾德干涉的微納光纖生物傳感器，所述生物傳感器包括輸入傳輸光纖、第一錐形光纖、微納光纖、第二錐形光纖和輸出傳輸光纖；所述輸入傳輸光纖、所述第一錐形光纖、所述微納光纖、所述第二錐形光纖和所述輸出傳輸光纖依次連接，所述輸入傳輸光纖和寬帶光源連接，所述輸出傳輸光纖和光譜分析儀連接。

其中，所述輸入傳輸光纖和所述輸出傳輸光纖均為單模光纖。

其中，所述第一錐形光纖、所述第二錐形光纖和所述微納光纖均由單模光纖制備得到。

其中，所述第一錐形光纖和所述第二錐形光纖是通過用熔接機多次放電形成的錐形。

其中，所述微納光纖是用拉錐機對所述第一錐形光纖和所述第二錐形光纖的中間部分進行拉錐形成的。

其中，所述第一錐形光纖的錐形熔點到所述第二錐形光纖的錐形熔點之間的總長度L1為5-40mm。

優選地，所述第一錐形光纖的錐形熔點到所述第二錐形光纖的錐形熔點之間的總長度L1為10mm，15mm，20mm，25mm，30mm，35mm。

其中，所述第一錐形光纖和所述第二錐形光纖的錐形區長度為100-600μm，腰椎徑為50-85μm。

優選地，所述第一錐形光纖和所述第二錐形光纖的錐形區長度為150μm，200μm，250μm，300μm，350μm，400μm，450μm，500μm，550μm；

優選地，所述第一錐形光纖和所述第二錐形光纖的腰椎徑為55μm，60μm，65μm，70μm，75μm，80μm。

其中，所述微納光纖的腰椎徑長度L2為3-15mm，腰椎徑為1-10μm。