多通道平面波导倏逝波生物传感器

摘要

多通道平面波导倏逝波生物传感器属于生物检测技术领域，特别涉及到利用激光激发标记有荧光染料的生物物质发光，从而实现生物检测的技术。其特征在于，激光在平面玻璃介质中进行光波导的过程中，在两相介质的界面处形成多个全反射点，全反射点处产生的倏逝波激发此点空间范围内荧光标记的生物分子产生荧光，多模光纤对荧光进行收集，并用锁相放大器对荧光信号进行检测。由于激光在平面波导过程中可形成多个全反射点，对每个全反射点标记不同的生物分子，并单独测定荧光信号，即可实现一个样品中多指标的同时测定。本发明具有波导结构简单、荧光收集效率高、背景噪声干扰小、可实现多指标同时测定等特点。

主权项

多通道平面波导倏逝波生物传感器，包含激光激发光路、荧光收集光路、样品流路、信号采集及数据处理电路，其特征在于：①所述的激光激发光路，包括激光光源(1)、准直透镜(2)、平面波导元件(4)及脉冲信号发生器(7)；激光光源受脉冲信号发生器的调制，调制后的光波是具有一定频率的非连续波；激光光源经准直透镜处理后，光程截面处光斑变为直径约1mm的圆形；②所述的荧光收集光路，包括多模光纤组(3)及滤光片组(8)；多模光纤组(3)的一端与荧光激发点接近但不接触，以尽可能多的收集荧光；滤光片组(8)置于多模光纤组(3)的另一端，以过滤激发光；③所述的样品流路，包括样品池(5)、进样入口(501)、废液出口(502)及蠕动泵(6)；样品池(5)是高效薄层反应池，其厚度小于0.1mm；蠕动泵(6)的工作状态由计算机(13)控制；④所述的信号采集及处理电路，包括主控电路(12)、荧光探测器阵列(9)、多通道前置放大器(10)、多通道锁相放大器(11)及计算机(13)；主控电路(12)用于控制传感器系统中的可控元件及与上位计算机(13)的通讯；荧光探测器阵列(9)、多通道前置放大器(10)及多通道锁相放大器(11)构成荧光探测单元，将荧光强度正比例的转换成可被计算机(13)接收的数字信号；其中，所述平面波导元件(4)是一个长条形玻璃片，其具有以下特点：基底材料折射率在1.40～2.50范围内；斜端面(401)被抛光成一定的角度，与上底面(402)或下底面(403)之间的夹角在30°～60°之间；上、下底面(402、403)相互平行，平行度误差小于2秒；另一个端面(404)漆上吸光材料；斜端面(401)、上底面(402)及下底面(403)需要抛光，局部表面粗糙度达到Rz1.6μm。