【技术实现步骤摘要】
本申请涉及生物医学光传感领域，特别是涉及一种光纤荧光传感器及微环境标志物在体连续监测系统。
技术介绍
1、异常微环境已被证实与炎症、神经退行性疾病、癌症等众多病理生理过程的发生和进展密切相关。例如，肿瘤发生过程中细胞外ph值的下调以及关节炎症中氧化应激水平的升高。对于许多疾病来说，难以及时诊断是其治疗困难的原因之一。这些疾病往往要到中晚期才能被观察到，这无疑增加了治疗难度。相比之下，微环境标志物在病理生理过程的早期就发生异常变化，并随着病理生理过程的发展不断变化。因此，对微环境标志物的在体连续监测可以为疾病的早期诊断、过程监测和预后提供宝贵的信息。
2、在已有技术中，大多数的临床影像手段如磁共振成像、光声成像、正电子发射断层扫描成像等受到成本高、操作复杂以及时空分辨率差的限制。而电化学传感器虽然有操作方便、成本相对较低等优点，但受限于较大的尺寸、刚性结构以及对电磁干扰的敏感性，难以应用于在体监测。相比之下，荧光成像技术因其低成本、高灵敏度以及高时空分辨率等方面的优势获得了广泛关注。然而，荧光技术本身仍存在一定的局限性。首先，荧光指示剂在长期毒性、代谢清理等方面存在较大顾虑；在临床方面，荧光指示剂需要提前数小时甚至数天输注入体内，且患者的代谢差异会影响荧光分子在目标位置处的富集效率；此外，由于生物组织的光散射、光吸收和自发荧光的影响，荧光信号的穿透深度受到限制，难以实现深层组织的检测；更关键的是，在长时间激发下，荧光团的固有光漂白特性会终止荧光的发射，这使其难以应用于在体连续监测。
技术实现
1、本申请的目的是提供一种光纤荧光传感器及微环境标志物在体连续监测系统，可以以微创内窥介入的方式导入体内并直达指定位置，实现深层组织微环境标志物的监测。
2、为实现上述目的，本申请提供了如下方案：
3、第一方面，本申请提供了一种光纤荧光传感器，所述光纤荧光传感器包括：光纤和混合溶液；所述混合溶液涂覆在所述光纤的前端；所述混合溶液包括荧光指示剂、抗漂白剂和凝胶材料。
4、可选地，所述光纤包括纤芯和包裹所述纤芯的包层结构；所述光纤的前端为所述纤芯在光纤长度方向上延伸出所述包层结构的包裹范围的部分。
5、可选地，所述光纤的前端为圆柱体结构、圆锥体结构、圆台体结构或组合结构；所述组合结构为圆柱体结构、圆锥体结构和圆台体结构连接的组合结构。
6、可选地，所述荧光指示剂为氧化还原态、溶解氧、腺苷三磷酸、粘度、极性、温度、ph荧光探针中的一种或多种。
7、可选地，所述荧光指示剂为比率型荧光指示剂。
8、可选地，所述荧光指示剂为ph响应荧光探针。
9、可选地，所述抗漂白剂为三乙烯二胺。
10、可选地，所述荧光指示剂和所述抗漂白剂的摩尔比为1:1。
11、第二方面，本申请提供了一种微环境标志物在体连续监测系统，包括：上述的光纤荧光传感器、荧光激发模块、光传输模块、光学接口和荧光检测模块；
12、所述荧光激发模块通过所述光传输模块和所述光学接口向所述光纤荧光传感器提供激发光，激发所述光纤荧光传感器产生荧光指示剂信号光；
13、所述荧光检测模块通过所述光学接口接收所述荧光指示剂信号光并进行解调，以实现微环境标志物的在体检测。
14、可选地，所述荧光检测模块为荧光光谱仪、光电倍增管、光电二极管、光电导、光电晶体管或光电池。
15、根据本申请提供的具体实施例，本申请公开了以下技术效果：
16、(1)本申请提供的光纤荧光传感器中的荧光指示剂始终设置在光纤表面，这使其可以“即插即用”，而无需提前数小时甚至数天将荧光指示剂输注进体内进行富集，具有更高的时效性。同时，这也避免了荧光指示剂输注入体内可能带来的长期毒性和代谢转移问题，因此具有更高的生物相容性。
17、(2)本申请提供的光纤荧光传感器中光子在光纤中以极低的损耗进行端到端传输，这使其可以应用于深层组织的原位监测而不受光穿透深度的限制。
18、(3)本申请提供的光纤荧光传感器中的光纤前端涂覆混合溶液，混合溶液包括荧光指示剂、抗漂白剂和凝胶材料，通过引入抗漂白剂，极大延缓了使用过程的荧光指示剂光漂白的速率，使得光纤荧光传感器更适合于长期在体监测。
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1.一种光纤荧光传感器，其特征在于，所述光纤荧光传感器包括：光纤和混合溶液；所述混合溶液涂覆在所述光纤的前端；所述混合溶液包括荧光指示剂、抗漂白剂和凝胶材料。
2.根据权利要求1所述的光纤荧光传感器，其特征在于，所述光纤包括纤芯和包裹所述纤芯的包层结构；所述光纤的前端为所述纤芯在光纤长度方向上延伸出所述包层结构的包裹范围的部分。
3.根据权利要求1所述的光纤荧光传感器，其特征在于，所述光纤的前端为圆柱体结构、圆锥体结构、圆台体结构或组合结构；所述组合结构为圆柱体结构、圆锥体结构和圆台体结构连接的组合结构。
4.根据权利要求1所述的光纤荧光传感器，其特征在于，所述荧光指示剂为氧化还原态、溶解氧、腺苷三磷酸、粘度、极性、温度、pH荧光探针中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的光纤荧光传感器，其特征在于，所述荧光指示剂为比率型荧光指示剂。
6.根据权利要求1所述的光纤荧光传感器，其特征在于，所述荧光指示剂为pH响应荧光探针。
7.根据权利要求1所述的光纤荧光传感器，其特征在于，所述抗漂白剂为三乙烯二胺。
...【技术特征摘要】
1.一种光纤荧光传感器，其特征在于，所述光纤荧光传感器包括：光纤和混合溶液；所述混合溶液涂覆在所述光纤的前端；所述混合溶液包括荧光指示剂、抗漂白剂和凝胶材料。
2.根据权利要求1所述的光纤荧光传感器，其特征在于，所述光纤包括纤芯和包裹所述纤芯的包层结构；所述光纤的前端为所述纤芯在光纤长度方向上延伸出所述包层结构的包裹范围的部分。
3.根据权利要求1所述的光纤荧光传感器，其特征在于，所述光纤的前端为圆柱体结构、圆锥体结构、圆台体结构或组合结构；所述组合结构为圆柱体结构、圆锥体结构和圆台体结构连接的组合结构。
4.根据权利要求1所述的光纤荧光传感器，其特征在于，所述荧光指示剂为氧化还原态、溶解氧、腺苷三磷酸、粘度、极性、温度、ph荧光探针中的一种或多种。
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