光纤生物传感器及检测系统技术方案

一种光纤生物传感器和检测系统，该光纤生物传感器包括传输光纤以及金属传感膜，该金属传感膜上设置有纳米孔阵列，该金属传感膜配置为接收来自所述传输光纤的入射光，并将该入射光反射入所述传输光纤以用于检测。该光纤生物传感器具有紧凑、便携等优点。便携等优点。便携等优点。

【技术实现步骤摘要】
光纤生物传感器及检测系统


[0001]本公开实施例涉及一种光纤生物传感器及检测系统。

技术介绍

[0002]表面等离子体共振(Surface plasmon resonance，SPR)技术被广泛应用在生物领域，通过该技术可以对多种生物分子之间相互作用进行检测，并获得生物分子的全面详细信息。这些信息数据能为药学、药物发现、抗体筛选、蛋白结构功能、基因分析、药物优化以及质量控制等领域的研究提供极大帮助，同时也可以快捷地检测生物标记物分子，用于包括各种癌症和心肌梗死等疾病的早期诊断。基于该技术的检测装置由于结构复杂，难以全面普及。

技术实现思路

[0003]本公开至少一实施例提供一种光纤生物传感器，包括传输光纤以及金属传感膜，所述金属传感膜上设置有纳米孔阵列，所述金属传感膜配置为接收来自所述传输光纤的入射光，并将所述入射光反射入所述传输光纤以用于检测。
[0004]在一些示例中，所述金属传感膜包括用于感应的中间传感部和边缘部，所述中间传感部悬空设置。
[0005]在一些示例中，所述光纤生物传感器还包括膜固定部，所述膜固定部用于固定所述金属传感膜；所述中间传感部位于所述膜固定部的端面，所述边缘部弯折至所述膜固定部的侧面并进行固定。
[0006]在一些示例中，所述金属传感膜的边缘部包括多个子部，所述多个子部彼此之间呈分裂状。
[0007]在一些示例中，所述金属传感膜与所述传输光纤间隔设置，所述金属传感膜靠近所述传输光纤的表面用于与待检测样品接触。
[0008]在一些示例中，所述光纤生物传感器还包括光纤固定部、膜固定部和套筒，所述光纤固定部用于固定所述传输光纤，所述膜固定部用于固定所述金属传感膜，所述套筒用于固定所述光纤固定部和所述膜固定部；所述套筒上设置有传输通道，所述传输通道用于将所述待检测样品传输至所述金属传感膜靠近所述传输光纤的表面。
[0009]在一些示例中，所述光纤生物传感器还包括空心柱，所述空心柱设置在所述传输光纤的端部，所述金属传感膜设置在所述空心柱远离传输光纤的端面。
[0010]在一些示例中，所述光纤生物传感器还包括空心光纤，所述空心光纤的一端与所述传输光纤熔接，另一端的端面设置所述金属传感膜。
[0011]在一些示例中，所述光纤生物传感器还包括光纤固定部，所述光纤固定部用于固定所述传输光纤，所述金属传感膜固定在所述光纤固定部的一端并与所述传输光纤间隔设置。
[0012]本公开至少一实施例还提供一种检测系统，包括以上任一所述的光纤生物传感
器、光源、光纤耦合器以及光谱仪，所述光纤耦合器配置为将所述光源发出的光传输至所述传输光纤，并将来自所述传输光纤的反射光传输至所述光谱仪。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。
[0014]图1A
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1B为光纤生物传感器的几种示意图；
[0015]图2A
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2C、图3A
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3D、图4A
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4B为本公开一些实施例提供的光纤生物传感器的示意图；
[0016]图4C为本公开至少一实施例提供的金属传感膜的示意图；以及
[0017]图5和图6A
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6C为本公开一些实施例提供的检测系统的示意图。
具体实施方式
[0018]下面将结合附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，参考在附图中示出并在以下描述中详述的非限制性示例实施例，更加全面地说明本公开的示例实施例和它们的多种特征及有利细节。应注意的是，图中示出的特征不是必须按照比例绘制。本公开省略了已知材料、组件和工艺技术的描述，从而不使本公开的示例实施例模糊。所给出的示例仅旨在有利于理解本公开示例实施例的实施，以及进一步使本领域技术人员能够实施示例实施例。因而，这些示例不应被理解为对本公开的实施例的范围的限制。
[0019]除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0020]除非另外定义，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0021]在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合得到新的实施例。
[0022]表面等离子共振是光束通过介质表面与金属薄膜耦合而产生的一种物理光学现象。1902年，Wood在光学实验中首次发现了这一现象。当光线入射到金属膜表面，如果其频率与金属表面振荡的自由电子(即等离子)频率一致，入射光就会被耦合入表面等离子体内，在这个角度由于表面等离子体共振将引起对入射光束能量的显著吸收从而使透射率或者反射率显著减少，出射光谱中必然会呈现一个吸收峰。
[0023]可通过一束白光在金属表面激发出等离子体，那么该白光在金属膜上的透射光或者反射光会失去一种颜色(波长)，即产生吸收峰。如果金属膜表面有微量的异物附着上去，这个失去的颜色(吸收峰波长)会随着异物的量增加而发生漂移。通过探测这个微小颜色变
化就可以灵敏地感知环境中异物的微小含量，实现高灵敏度低探测极限的化学分子检测。
[0024]例如，可以事先将一种检测某种癌症标记物分子的抗体修饰在金属膜表面，当金属膜置于含有此种癌症标记物分子的溶液中，癌症标记物分子会与抗体结合，而溶液中的其他任何物质不会和该抗体结合。通过测试入射光失去的颜色相对于标记物分子与抗体结合前的颜色漂移，并与校准值比较就可以测出癌症标记物分子的浓度，从而能预测癌症处于早期还是晚期。通过监测这种分子之间的特异性结合，可以检测很多其他疾病标志物，同时也能为药物发现，抗体筛选，蛋白结构功能，基因分析，药物优化直至质量控制等领域研究提供极大帮助。
[0025]光表面等离子体的激发可以采用光纤传导光激发，金属传感膜可以集成在光纤端面，通过收集透射光的光谱测试表面等离子体的吸收峰波长位置及其随环境变化的偏移，从而感知环境的变化。
[0026]相较于检测透射光的传输式检测结构，检测反射光的反射式检测结构由于只需要在金属膜的一侧设置光传输系统(如传输光纤)，单根光纤同时实现信号的激发和收集，使得整体结构设计更加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光纤生物传感器，包括传输光纤以及金属传感膜，其中，所述金属传感膜上设置有纳米孔阵列，所述金属传感膜配置为接收来自所述传输光纤的入射光，并将所述入射光反射入所述传输光纤以用于检测。2.如权利要求1所述的光纤生物传感器，其中，所述金属传感膜包括用于感应的中间传感部和边缘部，所述中间传感部悬空设置。3.如权利要求2所述的光纤生物传感器，还包括膜固定部，其中，所述膜固定部用于固定所述金属传感膜；所述中间传感部位于所述膜固定部的端面，所述边缘部弯折至所述膜固定部的侧面并进行固定。4.如权利要求3所述的光纤生物传感器，其中，所述金属传感膜的边缘部包括多个子部，所述多个子部彼此之间呈分裂状。5.如权利要求1所述的光纤生物传感器，其中，所述金属传感膜与所述传输光纤的端面间隔设置，所述金属传感膜靠近所述传输光纤的表面用于与待检测样品接触。6.如权利要求5所述的光纤生物传感器，还包括光纤固定部、膜固定部和套筒，其中，所述光纤固定部用于固定所述传输光纤，所述膜固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮银兰，谢桂鑫，吴普洋，吉虹，
申请(专利权)人：南宁纹析生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：