[發明專利]生化物質分子定量與識別方法、裝置、終端設備及介質

有效

• 申請號: 202210925032.7
• 申請日: 2022-08-03
• 公開（公告）號: CN114965437B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發明（設計）人: 趙宏春;畢海;王晨卉
• 申請（專利權）人: 季華實驗室
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65;G16C20/20;G16C20/90
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 單家健

本申請公開了一種生化物質分子定量與識別方法、裝置、終端設備及介質，其生化物質分子定量與識別方法包括：通過棱鏡將掃頻準直激光耦合至光學微腔，調整并固定棱鏡與光學微腔的相對位置，得到諧振特征峰信息；根據諧振特征峰信息鎖定一目標諧振特征峰，并基于目標諧振特征峰峰值波長移動量與待測物質分子濃度的定量關系檢測待測物質分子的濃度；根據目標諧振特征峰的峰值輸出穩頻泵浦激光，通過棱鏡將穩頻泵浦激光耦合至光學微腔，并對光學微腔施加外力調整諧振條件，得到增強拉曼信號的拉曼光譜，進而識別待測物質分子的種類。本申請結合光學微腔與拉曼光譜，可實現對低濃度物質、混合物質甚至是單分子的定量檢測與種類識別。

技術領域

本發明涉及光學檢測技術領域，尤其涉及一種生化物質分子定量與識別方法、裝置、終端設備及介質。

背景技術

當下，人們的生命健康依然暴露在多種疾病、食品安全、環境污染的威脅之下。針對自然界存在的各類致病菌、病毒等各類生物分子與微量化學試劑的檢測，現有基于回音壁模式的光學微腔傳感器，利用諧振譜峰的變化信號實現對生化物質分子的濃度等定量檢測，或者在此基礎上對微腔表面進行特異性分子固化實現對生化物質分子種類的識別，但采用此種識別方法的傳感器不具有普適性。

對待測物質分子種類的識別多采用以拉曼光譜為代表的振動光譜，作為一種廣泛使用的分子識別分析技術，無需標記或功能化處理，但用于光譜指紋識別的自發拉曼散射信號較弱，無法實現對低濃度生化物質分子的鑒別檢測。

綜上，有必要提出一種對生化物質分子的定量檢測與種類識別的解決方案。

發明內容

本申請的主要目的在于提供一種生化物質分子定量與識別方法、裝置、終端設備及介質，旨在解決難以對低濃度生化物質分子進行定量檢測與種類識別的問題。

為實現上述目的，本申請提供一種生化物質分子定量與識別方法，所述生化物質分子定量與識別方法包括：

通過棱鏡將掃頻輸出的準直激光耦合至容納有待測物質分子的光學微腔，調整并固定所述棱鏡與所述光學微腔的相對位置，得到耦合棱鏡反射光譜的諧振特征峰信息；

根據所述諧振特征峰信息鎖定一目標諧振特征峰，并基于目標諧振特征峰峰值波長移動量與待測物質分子濃度的定量關系檢測所述待測物質分子的濃度；

根據所述目標諧振特征峰的峰值輸出穩頻泵浦激光，通過所述棱鏡將所述穩頻泵浦激光耦合至所述光學微腔，并對所述光學微腔施加外力調整對應的諧振條件，得到增強拉曼信號的拉曼光譜；

基于所述拉曼光譜識別所述待測物質分子的種類。

可選地，所述光學微腔為薄壁液芯橢球毛細管微腔，所述通過棱鏡將掃頻輸出的準直激光耦合至容納有待測物質分子的光學微腔，調整并固定所述棱鏡與所述光學微腔的相對位置，得到耦合棱鏡反射光譜的諧振特征峰信息的步驟之前，還包括：

將包含所述待測物質分子的待測溶液注入所述薄壁液芯橢球毛細管微腔，直至所述待測溶液充滿所述薄壁液芯橢球毛細管微腔。

可選地，所述通過棱鏡將掃頻輸出的準直激光耦合至容納有待測物質分子的光學微腔，調整并固定所述棱鏡與所述光學微腔的相對位置，得到耦合棱鏡反射光譜的諧振特征峰信息的步驟包括：

通過所述棱鏡將所述掃頻輸出的準直激光耦合至容納有所述待測物質分子的所述光學微腔；

在所述棱鏡與所述光學微腔的接觸位置滴加紫外固化膠；

調整所述棱鏡與所述光學微腔的相對位置；

通過示波器監測耦合棱鏡反射光譜中是否包含諧振特征峰；

若是，則通過紫外燈照射所述紫外固化膠，以固定所述棱鏡與所述光學微腔的相對位置；

通過所述示波器得到所述耦合棱鏡反射光譜的所述諧振特征峰信息。