[發明專利]一種拉曼光譜結合SPR的檢測裝置

有效

• 申請號: 202011396125.2
• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN112697767B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 姜麗;馮笛;金尚忠;金懷洲
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 杭州鈐韜知識產權代理事務所(普通合伙) 33329
• 代理人: 唐靈;趙杰香

本發明公開了一種拉曼光譜結合SPR的檢測裝置，包括激光推動器、拉曼檢測裝置、微流控芯片以及SPR檢測裝置；事先將激光推動器、拉曼檢測裝置對位，激光推動器發出一個激光脈沖將檢測細胞打入下方的拉曼檢測裝置的V型凹槽中，重復激光脈沖，拉曼光譜系統可以批量得到樣品物質的“指紋圖譜”，其中打入一個樣品后，獲得其拉曼光譜，再利用激光推動器將其俘獲移出V型凹槽，隨樣品流流出。再通過SPR檢測裝置使兩種樣品物質結合，并且可以知道作用程度大小，找到最適合的匹配物質，在作用之后，再次用激光脈沖將結合物打入拉曼檢測系統的V型凹槽中，利用光鑷將其俘獲移出便可以批量檢測結合物的“指紋圖譜”。

技術領域

本發明屬于精準醫療科研實驗器材領域，具體涉及一種拉曼光譜結合SPR檢測裝置。

背景技術

目前，單一的拉曼光譜技術和SPR(Surface Plasmon Resonance,SPR)技術都已經發展的比較成熟，各自在生物醫學領域都發揮著重要的作用，聯合應用的技術和案例也有很多，但是在空間超分辨取樣方面和開發超高靈敏度的聯合設備方面以及批量樣品(如檢測細胞)的拉曼檢測方面還有待深究。另外，單檢測細胞用藥前后或兩種大分子結合前后的化學物理變化也是我們探究微納尺度生物醫學的重點，單單一個樣品(如檢測細胞)的成功并不能代表所有情況，為了克服偶然性問題，批量樣品的檢測結果是很重要的。

拉曼光譜技術可以做到無損獲得單檢測細胞的化學物質“指紋圖譜”，但是拉曼光譜僅能得到物質是什么，而在單檢測細胞醫學上常常需要檢測細胞與藥物相互作用或抗原與抗體結合等等，此時拉曼光譜便無法得到兩種物質作用變化和作用強度大小，而SPR技術剛好可以彌補這樣的缺點，與拉曼光譜相結合，作用前兩種物質的成分和作用后的化學物理變化等等就可以更加清晰的反映出來。雖然有很多專利已經探討過相互結合使用的案例，但是在單檢測細胞量級的取樣以及批量樣品的拉曼探測還需要深究。因此，很有必要結合拉曼光譜和SPR技術來實現超微量取樣檢測和識別以及設計整個超高靈敏度的批量檢測裝置。

發明內容

本發明為了解決上述問題，提出了一種結合拉曼光譜和SPR的超微量拉曼光譜檢測裝置，通過設計空間超分辨檢測光路和超高靈敏度的探測裝置，解決微米及納米量級分子的取樣和批量樣品的拉曼光譜精確測定問題。

1.一種拉曼光譜結合SPR的檢測裝置，其特征在于：包括激光推動器、拉曼檢測裝置、微流控芯片以及SPR檢測裝置；

所述微流控芯片具有供細胞樣品流過的微通道；

所述SPR檢測裝置包括設置在所述微通道的底部的SPR芯片，該SPR芯片的檢測面面向所述微通道內部的細胞樣品設置，該SPR檢測裝置還包括射向該SPR芯片背面的SPR光源裝置、接收由所述SPR背面反射回來的信號光的接收裝置以及傳輸信號光的第一光纖；

所述拉曼檢測裝置包括拉曼檢測光纖、拉曼光源裝置以及第一光譜儀，所述拉曼檢測光纖的上纖端穿過并露出在所述微通道的底部，該上纖端中間設有用于放置待測細胞的V型凹槽，該V型凹槽的槽口設有反射結構，所述拉曼光纖包括中間芯和位于中間芯周圍的環形芯，其中所述中間芯正對所述V型凹槽的底部，所述環形芯正對所述反射結構，所述拉曼光源裝置發出的激發光通過所述中間芯照射到所述V型凹槽中的待測細胞，激發的拉曼散射光從所述反射結構反射至所述環形芯中，并被所述第一光譜儀接收；

所述激光推動器包括第二光纖和激光器，所述第二光纖的光纖頭伸入至所述微通道并對準所述拉曼檢測光纖的V型凹槽，該第二光纖接收由激光器發出的光并在所述微通道空間內形成一個位置可調的約束光場，所述約束光場用以捕獲并移動細胞；

當需要做細胞檢測時，所述微通道中放入待檢測的細胞樣品，通過所述SPR芯片檢測所述細胞樣品的一第一性質，通過所述所述激光推動器，將所述細胞樣品中至少一個細胞推動至所述拉曼檢測光纖的V型凹槽中，檢測所述細胞樣品的一第二性質。

優選的，所述SPR芯片的檢測面設有檢測膜層，用于使所述微流控芯片內流動的檢測細胞附著在SPR芯片上。