[發明專利]基于β-CD的反射式光纖膽固醇傳感器及其制備方法

在審

• 申請號: 202010771593.7
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN111829991A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 盧毅;李皓
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G01N21/552
• 分類號: G01N21/552
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 陳玲玉;梅洪玉

本發明公開了基于β?CD的反射式光纖膽固醇傳感器及其制備方法，屬于光纖傳感技術領域。光纖傳感器結構為反射式，其中長為0.8?1.2cm的光纖區域及其端面被涂敷金膜，隨后傳感區域依次被涂敷巰基十一烷酸以及β?CD用以測量膽固醇濃度。本發明公開的基于β?CD的膽固醇傳感器擁有傳統光纖傳感器的耐腐蝕、耐高溫、不受電磁干擾等特點，其不僅結構簡單、制作簡易、成本低廉、材料綠色而且有著較高的靈敏度，實現了膽固醇濃度的低成本與高靈敏度檢測。

技術領域

本發明屬于光纖傳感技術領域，涉及一種基于β-CD的反射式光纖膽固醇傳感器及其制作方法。

背景技術

膽固醇是細胞膜和脂蛋白中重要的脂質分子，膽固醇的異常水平會導致人類的多種疾病，例如心腦血管疾病，對人類健康構成威脅[J.F.Viles-Gonzalez,V.Fuster,J.J.Badimon.Atherothrombosis:A widespread disease with unpredictable andlife-threatening consequences.European Heart Journal.25(2004)1197-1207.]。傳統的膽固醇檢測方法有經典的化學方法、酶分析法、氣相色譜、液相色譜法和質譜法[H.Hidaka,N.Han,M.Sugano,et al.Analysis of human serum lipoprotein lipidcomposition using MALDI-TOF mass spectrometry.Annals of Clinical andLaboratory Science.37(2007)213-221.]。這些方法有些步驟過于復雜，有些需要昂貴的設備和廣泛的樣品預處理。光纖傳感器檢測檢測的一個重要方向，與傳統檢測方法相比具有高靈敏度，響應快速，不受電磁干擾，長距離傳感等優點，克服了傳統檢測的局限性[J.Huang,P.Zhang,M.S.Li,et al.Complex of hydrogel with magnetic immobilizedGOD for temperature controlling fiber optic glucose sensor.BiochemicalEngineering Journal.114(2016)262-267.]。常見的光纖膽固醇傳感器是在傳感區域固定膽固醇氧化酶實現膽固醇檢測的[J.Huang,Y.Liu,P.Zhang.A temperature triggeredfiber optic biosensor based on hydrogel-magnetic immobilized enzyme complexfor sequential determination of cholesterol and glucose.BiochemicalEngineering Journal.125(2017)123-128.]。但是這種傳感器靈敏度較低，而且膽固醇氧化酶價格昂貴，用膽固醇氧化酶做敏感物質的光纖傳感器不利于量產，另外膽固醇氧化酶活性容易受待測溶液PH和溫度的影響，也是其缺點之一。

發明內容

本發明的目的在于克服目前膽固醇檢測傳感器的不足之處，提出了一種制備工藝簡單、低成本、結構穩定、綠色的用于膽固醇濃度檢測的光纖SPR傳感器。

具體的技術方案為：

一種基于β-CD的反射式光纖膽固醇傳感器，包括含有塑料包層的光纖部分與去除塑料包層的傳感區域；含有塑料包層的光纖從內到外的結構為纖芯、塑料包層；傳感區域內部為纖芯外鍍金膜，金膜外接枝巰基十一烷酸，巰基十一烷酸接枝β-CD；其中傳感區域長度為0.8～1.2cm，纖芯外涂敷金膜厚度為40～60nm，檢測膽固醇的敏感物質為β-CD。

采用上述的基于β-CD的反射式光纖膽固醇傳感器的制備方法，包括步驟如下：

步驟1，截取一段光纖，兩端磨平，之后將其中一端的塑料包層去除0.8～1.2cm長度，擦拭干凈，之后用離子濺射儀對去除塑料包層一端纖芯涂敷金膜；鍍制金膜結束后，放在無水乙醇與純水中交替浸泡，并干燥，以保證傳感區域清潔；