[發(fā)明專(zhuān)利]微結(jié)構(gòu)光纖生化傳感器及其制作方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011263413.0
• 申請(qǐng)日: 2020-11-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112525861A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳勝楠;譚沁;何賽靈;戴晗燁;齊智鵬;馬宇豪
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N21/45
• 分類(lèi)號(hào): G01N21/45;G01D5/353;G02B6/02;G02B6/25;G02B6/255;G02B6/26
• 代理公司: 杭州求是專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林松海

1.一種微結(jié)構(gòu)光纖生化傳感器，其特征在于，包括輸入單模光纖（1）、微結(jié)構(gòu)光纖（2）和高反膜層（5），輸入單模光纖（1）、微結(jié)構(gòu)光纖（2）和高反膜層共同構(gòu)成了光纖麥克遜干涉儀；所述輸入單模光纖（1）包括單模光纖纖芯（11）和單模光纖包層（12）；所述微結(jié)構(gòu)光纖（2）的左端與輸入單模光纖（1）進(jìn)行熔接，微結(jié)構(gòu)光纖的右端鍍有所述高反膜層（5），形成高反射端面；所述微結(jié)構(gòu)光纖（2）包括包層（21）、第一纖芯（22）、第二纖芯（23）和中空通道（24）；所述中空通道（24）由包層（21）包裹圍成；所述第一纖芯位（22）于所述中空通道（24）內(nèi)壁上，能夠與中空通道內(nèi)物質(zhì)相互作用；所述第二纖芯（23）位于所述包層（21）內(nèi)部，無(wú)法與外界物質(zhì)相互作用；功能化基團(tuán)（3）鋪設(shè)于所述第一纖芯（22）的外壁上；所述功能化基團(tuán)上結(jié)合有生化識(shí)別物（4）。

2.根據(jù)權(quán)利要求 1 所述的一種微結(jié)構(gòu)光纖生化傳感器，其特征在于，所述第一纖芯（22）和所述第二纖芯（23）采用的材料的折射率高于所述包層采用的材料的折射率。

3.根據(jù)權(quán)利要求 1 所述的一種微結(jié)構(gòu)光纖生化傳感器，其特征在于，所述高反膜層（5）為能夠?qū)鬏敼馐a(chǎn)生高反射效果的金屬或多層介質(zhì)膜。

4.根據(jù)權(quán)利要求 1-3 任一項(xiàng)所述的一種微結(jié)構(gòu)光纖生化傳感器，其特征在于，所述功能化基團(tuán)（3）采用化學(xué)鍵結(jié)合或靜電吸附的方式鋪設(shè)于所述第一纖芯（22）的外壁。

5.一種根據(jù)權(quán)利要求 1 所述的微結(jié)構(gòu)光纖生化傳感器的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

將所述輸入單模光纖（1）與所述微結(jié)構(gòu)光纖（2）的一端利用光纖熔接機(jī)進(jìn)行熔接；

將所述微結(jié)構(gòu)光纖（2）利用光纖切割刀進(jìn)行切割；

在所述微結(jié)構(gòu)光纖（2）的另一端鍍上所述高反膜層（5），形成高反射端面；

將所述功能化基團(tuán)（3）鋪設(shè)到所述第一纖芯（22）的外壁；

將生化識(shí)別物（4）結(jié)合在所述功能化基團(tuán)上。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述輸入單模光纖（1）與所述微結(jié)構(gòu)光纖（2）的一端進(jìn)行熔接，熔接時(shí)使用較大的放電強(qiáng)度，造成熔接點(diǎn)的折射率失配，使得所述單模光纖纖芯（11）傳輸?shù)墓饽軌蛲瑫r(shí)耦合到所述微結(jié)構(gòu)光纖（2）的第一纖芯（22）和第二纖芯（23）中去。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述微結(jié)構(gòu)光纖（2）的切割在顯微鏡和光學(xué)平移調(diào)節(jié)架的幫助下操作，利用光纖切割刀進(jìn)行切割。

8.根據(jù)權(quán)利要求 6 所述的一種微結(jié)構(gòu)光纖生化傳感器的制作方法，其特征在于，所述將功能化基團(tuán)（3）鋪設(shè)在所述第一纖芯（22）的外壁上，包括：采用化學(xué)鍵結(jié)合或靜電吸附的方式。

9.根據(jù)權(quán)利要求6-8任一項(xiàng)所述的制作方法，其特征在于，所述功能化基團(tuán)（3）為多形態(tài)金屬納米材料、多類(lèi)型金屬納米雜化物、多形態(tài)金屬納米雜化物、多孔結(jié)構(gòu)、或二維材料與金屬納米材料的雜化物。

10.根據(jù)權(quán)利要求 6-8任一項(xiàng)所述的制作方法，其特征在于，所述生化識(shí)別物（4）為抗體、抗原、酶或核酸。