一种基于手机平台的局域表面等离子体共振便携式生化检测仪，包括：依序串联连接的一宽谱光源、一针孔、一准直透镜、一局域表面等离子体共振芯片、一会聚透镜、一光栅和智能手机平台。本发明专利技术可以解决传统SPR生化传感技术系统复杂、成本高、分析时间长、受温度影响明显、灵敏度低、低通量、传感芯片昂贵、样品消耗量大等缺点，同时也解决当前LPSR传感检测设备的微型化，并逐步走向家庭的个性化诊断。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种基于手机平台的局域表面等离子体共振便携式生化检测仪，包括：依序串联连接的一宽谱光源、一针孔、一准直透镜、一局域表面等离子体共振芯片、一会聚透镜、一光栅和智能手机平台。本专利技术可以解决传统SPR生化传感技术系统复杂、成本高、分析时间长、受温度影响明显、灵敏度低、低通量、传感芯片昂贵、样品消耗量大等缺点，同时也解决当前LPSR传感检测设备的微型化，并逐步走向家庭的个性化诊断。【专利说明】基于手机平台的LSPR便携式生化检测仪
本专利技术涉及智能手机与生化传感检测
，尤其涉及一种基于手机平台的局域表面等离子体共振便携式生化检测仪。
技术介绍
随着微电子芯片技术和信息技术的发展，使具有能上网、触摸屏、高分辨率相机和高主频CPU的智能手机逐步进入了人们的生活中，并成为人们生活中必不可少的一个工具。人们对生活质量要求的不断提高同，使得以“人”为的生活主题深入，基于手机的各种生化传感或家庭诊疗微系统也逐步进入了人们的生活中。由于高分辨率的相机和高性能CPU，使得智能手机具备了计算机所具备的功能，促使智能手机与外挂附件可以构成新型的基于手机平台的传感系统成为可能。同时，基于局域表面等离子体光学传感与微流控的集成技术是目前国际微流控光学传感技术的前沿和热点问题，在医学、卫生、食品、环境科学领域有着广泛的应用和明确的产业化前景。基于手机平台的生化传感系统也逐步出现，如基于手机平台的荧光成像传感检测、强度检测等。与传统的生化传感技术相比较，基于手机平台传感技术更容易走向家庭、便容易便携。然而，传统生化传感技术通常需要标记，并且系统体积大、灵敏度低、过程繁琐、效率低，不能满足快速、灵敏、特效、高通量检测的需求。近年来，随着微纳米加工技术、信息技术和微流控技术的发展，无标记生化检测方法得到迅速发展，特别是局域表面等离子体共振(LSPR, Localized Surface Plasmon Resonance)传感技术,能够实时监测生物分子间的相互作用，已被广泛应用于蛋白质组学、药物研发、临床诊断、食品安全和环境监测等领域，并且提高了检测效率。在生物医学传感及测量平台已在医疗中发挥重大作用。尽管关于LSPR传感检测的学术论文在不断增长，新检测对象不断地被探测，但到目前，仍然没有商用LSPR传感设备。也有很多研究人员开展出利用光学器件在光学平台上搭出LSPR传感检测的平台，但都没有开发出便携式的LSPR传感检测设备。智能手机技术发展为生化便携式传感检测提供了新的机遇。同时，等离子体光学和微纳流体技术最前沿的研究成果应用于基于手机平台的生化传感检测系统领域中，使微流控光学等离子体传感系统在生化传感检测等领域会产生无穷多的新应用，并且具有体积小、重量轻、成本低、防污染、所需样品和试剂少、高通量、多组份、高精度等诸多优点。这种基于手机平台的局域表面等离子体集成微流控的传感系统可以采用波长检测方式，省去传统LSPR检测系统中的光谱仪，而采用智能手机中的CCD与放置在手机相机外的光栅可以实现波长的检测。外挂附件中采用了正入射共轴光路，这样简化了传感系统结构，促进LSPR传感检测系统的微型化，在生化检测中有很大吸引力，将会加快基于手机平台的金属等离子体微流控光学传感系统的逐步走向家庭，实现真正意义上的家庭诊疗(Point-of-Care)时代到的到来。在当前，要建立有一个普适性的、以“人”为本的医疗保健体系，强有力的解决方案在于手机智能化诊断平台走向家庭。由于手机具备便携、实用、方便、成本相对较低的特点，已渗透到人们日常生活中的方方面面。因此，充分结合手机来实现生物医学传感器的各种新奇能功能，一定会带来新的突破。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种基于手机平台的局域表面等离子体共振便携式生化检测仪，以解决传统SPR生化传感技术系统复杂、成本高、分析时间长、受温度影响明显、灵敏度低、低通量、传感芯片昂贵、样品消耗量大等缺点，同时也解决当前LPSR传感检测设备的微型化，并逐步走向家庭的个性化诊断。本专利技术提供一种基于手机平台的局域表面等离子体共振便携式生化检测仪，包括:依序串联连接的一宽谱光源、一针孔、一准直透镜、一局域表面等离子体共振芯片、一会聚透镜、一光栅和智能手机平台。本专利技术与现有技术相比所具有的优点是:1.本专利技术的生化检测仪设备结构简单、智能手机与手机外挂件可构成生化传感检测系统；2.本专利技术的生化检测仪省去了传统的LSPR检测中的光谱仪，而采用光栅和手机构成传感信号记录系统；3.本专利技术的生化检测仪中手机外挂件中是集成有微流控芯片，实现对微量样品的精确操控；4.本专利技术的生化检测仪操作方便、智能化程度高、易控制特点；5.本专利技术的生化检测仪同时还具有小型化、重量轻、便于携带、成本低等优点；6.本专利技术的生化检测仪有助于实现家庭个性化诊疗。【专利附图】【附图说明】为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明，其中:图1是本专利技术的结构示意图。【具体实施方式】请参阅图1所示，本专利技术提供一种基于手机平台的局域表面等离子体共振便携式生化检测仪，各个部件安装位置以次是一宽谱光源1、一针孔2、一准直透镜3、一局域表面等离子体共振芯片4、一会聚透镜5、一光栅6和智能手机平台7。其中所述的宽谱光源I可以是卤素灯或LED灯，可以实现功率连续可调；其中所述的准直透镜3为单个准直透镜，或是若干个透镜组构成的准直系统；其中所述的局域表面等离子体共振芯片4是由金属纳米结构与微流体通道构成，金属纳米结形貌可以是纳米颗粒阵列、纳米孔阵列或纳米光栅阵列；其中所述的光栅6是衍射光栅，其线数大于12001ines/_ ；其中所述的智能手机平台7包括:依序串联连接的一照相机透镜71、一 CXD照相机72、一数据显示屏73，手机的中央处理器CPU为四核以上，并且主频为1.5GHz以上，手机操作系统可以Android4.2或以上版本的操作系统,手机上的数据记录软件可以实时记录传感检测过程中的光谱信号，并实时处理；其中所述的光源1、针孔2、准直透镜3和会聚透镜5位于同一共轴光路上；其中所述的宽谱光源1、针孔2、准直透镜3、局域表面等离子体共振芯片4和会聚透镜5安装在一个盒子中。并且根据传感检测样品不同，可以更换局域表面等离子体共振芯片4 ;光信号传播的过程是:光源发出的光经针孔2对光斑进行限制，并耦合进入准直透镜3，垂直照射到集成微流控的金属纳米结构局域表面等子体传感芯片4，出射光再经过透镜5会聚于光栅6上，经过光栅6的光线进入手机照相机上的透镜71，再会聚到手机照相机的电荷稱合兀件(CCD) 72上,再由电荷稱合兀件(CCD) 72将光信号转化为电信号。最后由手机上的软件实时进行数据采集、处理与存储，并显示在手机的显示屏上。结合图1所示，基于手机平台的局域表面等离子体共振便携式生化检测仪使用流过程如下。先将制备好的集成微流控金属纳米结构传感芯片安装在一个固定架上，并与微流体进样控制系统连接，开启光源，调节光源功率，避免数据饱和，并打开安装在手机上的数据记录软件。然后，关闭光源，采集暗场信号，并将其转化为光谱信息，这一信号为暗场光谱信号；开启光源，调节集成微流控金属纳米结构传感芯片采集参考本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于手机平台的局域表面等离子体共振便携式生化检测仪，包括：依序串联连接的一宽谱光源、一针孔、一准直透镜、一局域表面等离子体共振芯片、一会聚透镜、一光栅和智能手机平台。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：耿照新，阚强，陈弘达，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：
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