[發明專利]一種基于對稱光纖錐生物傳感的鈾酰離子滴定檢測方法及裝置

在審

• 申請號: 202011012217.6
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112034090A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 肖慧;徐哈寧;吳東峰;謝芳;楊志超;孫立微;簡語;黃靈湛;戴圓龍;梁常榮
• 申請（專利權）人: 東華理工大學
• 主分類號: G01N31/16
• 分類號: G01N31/16;G01N21/64;C12Q1/44
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 熊婷

1.一種基于對稱光纖錐生物傳感的UO₂²⁺滴定檢測方法，其檢測裝置包括光源、探針、UO₂²⁺滴定反應池、光電轉換模塊和數據處理模塊，其特征在于，

所述探針為對稱光纖錐生物探針，即采用光纖作為探針載體，將39 DNAzyme通過化學方法修飾在對稱光纖錐表面制成制成生物傳感器；

纖錐生物探針安裝在UO₂²⁺滴定反應池的滴定區，實現滴定法檢測；

所述光源為激光光源，以倏逝波作為激發光，以熒光光強做為測試對象，以光信號作為媒介來實現對UO₂²⁺樣品的檢測。

2.根據權利要求1所述的一種基于對稱光纖錐生物傳感的UO₂²⁺滴定檢測方法，其特征在于，

將石英光纖通過熔融拉錐的方法制成對稱光纖錐，所述激光光源通過光纖連接對稱光纖錐生物探針以及光電轉換模塊；

激光光源位于所述對稱光纖錐生物探針的一側，激光光源發射出的光線通過光纖進入對稱光纖錐生物探針，在對稱光纖錐生物探針表面形成倏逝波場；

UO₂²⁺滴定反應池內滴定待測UO₂²⁺溶液，溶液中UO₂²⁺與對稱光纖錐生物探針表面的39DNAzyme發生酶切催化反應，在倏逝波的激發下釋放出熒光，熒光光強與溶液中UO₂²⁺成正比；熒光光強通過光纖錐耦合后從光纖另一端輸出，由所述光電轉換模塊檢測后在LCD顯示。

3.根據權利要求2所述的一種基于對稱光纖錐生物傳感的UO₂²⁺滴定檢測方法，其特征在于，所述激光光源為單模光纖耦合半導體激光器，激光器電路端連接電源適配器，激光器尾纖輸出端連接對稱光纖錐生物探針的一端。

4.根據權利要求2或3所述的一種基于對稱光纖錐生物傳感的UO₂²⁺滴定檢測方法，其特征在于，所述對稱光纖錐生物探針的對稱光纖錐由石英光纖通過熔融拉錐的方法制成，石英光纖長度為100mm，纖芯直徑為600um,光纖錐為對稱結構，光纖錐區長度為20mm,中心等截面區長度為5mm、直徑為400um。

5.根據權利要求4所述的一種基于對稱光纖錐生物傳感的UO₂²⁺滴定檢測方法，其特征在于，39 DNAzyme的修飾工藝流程為：光纖錐區表面羥基化→光纖錐區表面硅烷化工藝→光纖錐區表面高溫處理→光纖錐區表面偶聯化→光纖錐區功能核酸的固定化→光纖錐區表面封閉處理。

6.根據權利要求1或2所述的一種基于對稱光纖錐生物傳感的UO₂²⁺滴定檢測方法，其特征在于，所述光電轉換模塊由雪崩光敏二極管及其驅動電路組成，光電轉換模塊采集從對稱光纖錐一端輸出的熒光，并將熒光光強轉換成與之對應的電流信號輸出，雪崩光敏二極管的工作電壓設置為100V，雪崩增益M=100。

7.根據權利要求1或2所述的一種基于對稱光纖錐生物傳感的UO₂²⁺滴定檢測方法，其特征在于，所述數據處理模塊采用至少包括電流轉電壓電路和MCU+LCD顯示電路的通用數據處理模塊，先完成電流轉換電壓，再將所得電壓值通過程序算法換算成相應的UO₂²⁺濃度值，并在LCD顯示。

8.根據權利要求3所述的一種基于對稱光纖錐生物傳感的UO₂²⁺滴定檢測方法，其特征在于，單模光纖耦合半導體激光器的輸出中心波長為670nm的紅光，輸出功率為10mw,輸出頻率為1khz，尾纖采用纖芯直徑為200um的塑料光纖。