[实用新型]光学表面等离子共振生物传感器模块化角度调制机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学表面等离子共振(Surface plasmon resonance，SPR)生物传感器领域，具体涉及一种光学SPR生物传感器模块化角度调制机构。 

背景技术

近10年来，光学SPR生物传感技术在实现方式、仪器开发和应用领域的拓展上都获得了迅猛的发展。光学SPR生物传感器的检测机理如下：将生物分子的识别膜固定在光学SPR传感器Au膜表面，分子识别膜捕捉被测的分析物，致使传感器Au膜表面的折射率变化，因此无需标记分子就可直接进行测试，实现非破坏性的实时在线检测。光学SPR生物传感器按激发表面等离子波的本体不同，有光学棱镜型、光波导型、光栅型等，按光调制的方式不同以有强度调制型、波长调制型和相位调制型等，光纤SPR生物传感器可以检测附着上光纤表面微小变化的样品，具有很高的灵敏度，适用于定量测定样品溶液中的微量生物和化学物质。近些年来，光学SPR生物分析仪的便携化和微型化是一个新兴的研究热点，便携式光学SPR生物分析仪如果仍采用传统的更换芯片方法，则使操作十分困难，便携式光学SPR生物分析仪要求整体更换带有Au膜的生物芯片组件。光学SPR生物传感器由一套光学检测系统和生物传感器本体构成，单一的生物传感器由在玻璃基板表面生长50nm的Au膜和生物耦联膜组成。生物传感器表面的50nm Au膜和生物敏感膜是光学SPR生物传感器的关键，在实际应用中，生物敏感膜随着受感测次数的增加而功能退化，进而难以对被测样品产生正确的信号响应。在使用时，光学SPR生物传感器中的Au膜、生物耦联膜(生物芯片)与光学表面等离子波产生本体是不可分离的，这时就需要将生物传感器一起更换。如中国专利文献CN101539570A中公开了一种光学SPR生物芯片、传感器与微流池的耦合装置，但该装置只能耦合利用国外进口的集成式生物传感器，导致仪器整体造价高昂，势必增加用户的使用、维护成本，难以得到普及应用；CN102095684A中公开了一种光学表面等离子共振生物传感器多自由度调整机构，但其激光器光源是固定的，入射光可调整的角度范围有限，难以满足不同物质成分的检测需要；CN102410989A中公开了一种光学表面等离子共振生物传感器双通道多自由度调整机构，其虽然可进行多自由度的调整，但其操作程序较复杂，试验现象调整位置的重现性不易实现，仪器校准及检测的效率难以尽如人意。 

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种光学SPR生物传感器模块化角度调制机构，利用本装置可快速方便地更换芯片模组(Au膜、生物耦联膜和光学表面等离子波产生本体)，可以大幅度降低光学SPR传感器的制造、使用维护成本，且检测精度大为提高。 

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是： 

设计一种光学表面等离子共振生物传感器模块化角度调制机构，包括芯片模组、激光器调节单元、CCD调节单元、机架，所述芯片模组包括固定架、光学棱镜、微流池和微流池载体，所述光学棱镜嵌放在固定架中，所述微流池嵌合于所述微流池载体底部，该微流池载体经由两侧的定向轴压合于所述固定架上，使微流池与所述棱镜紧密压合；所述CCD调节单元包括CCD架、调节把手、调节丝杆和锁紧螺钉，所述调节丝杆活动螺接于所述机架中，其一端安装所述调节把手，所述CCD架安装固定在所调节丝杆上，经由所述调节把手旋转该调节丝杆带动所述CCD架水平左右位移；所述激光器调节单元包括半圆卡、摆臂架、滚轮、滑轨、调节螺钉、锁紧螺钉和丝杆，所述摆臂架经由转轴活动安装于所述机架上，所述半圆卡安装在该摆臂架上，用于安装卡合相对应的激光器，所述滚轮安装于所述摆臂架的下侧，其与设置于该摆臂架下方的滑轨滑动配合完成对所述摆臂架的摆动角度的调节，使所述激光器调节单元所承载的激光器、芯片模组所耦合的芯片组件与CCD调节单元所搭载的CCD图像传感器之间形成对应的检测光路通道。 

所述机架包括底板、主限位块、定位板、主架、副架和副限位块，所述主架和副架通过定位板安装在所述底板上；所述摆臂架经由转轴活动安装于所述主架上，所述调节丝杆活动螺接于所述副架中；所述主限位块和副限位块分别限定丝杆和调节丝杆的轴向位置，在所述定位板和副架上分别有相应的定向滑道，依次限定所述滑轨、CCD架的位移轨迹。 

所述激光器调节单元还包括带动所滑轨位移的丝杆和定位丝杆的锁紧螺钉，该丝杆一端安装有把手，其另一端活动螺接于所述主架中。 

在所述摆臂架中设置有由支撑弹簧和调节螺钉构成的调节组件，用以调节激光器水平方向的左右移动。 

所述激光器调节单元还包括用于所承载激光器定位的定位环。