[发明专利]一种便携探入式表面等离子体共振生物传感器及其制备和检测方法

权利要求书

1.一种便携探入式表面等离子体共振生物传感器，其特征在于：包括横截面为矩形的条状光学玻璃(2)，且条状光学玻璃(2)顶部为入射端，底部为反射端，且作为反射端的底部镀有金属内反射膜(7)，条状光学玻璃(2)底部相对的两个侧面上镀有纳米铬膜，纳米铬膜上镀有金膜，金膜的表面还自组装有生物分子敏感层，生物分子敏感层是将组装在金膜表面的11-巯基烷二酸单分子层用EDC/NHS活化，然后再与生物探针(8)结合得到的；

所述的条状光学玻璃(2)的入射光路上设有平行光管(1)，出射光路上依次设有偏振片(3)、光纤准直器(4)以及与光纤准直器(4)通过多模光纤(5)连接的光纤光谱仪(6)；

其中，平行光管(1)用于提供波长在400～740nm的平行光束；平行光束从条状光学玻璃(2)的顶端入射，在条状光学玻璃(2)中经多次内反射而入射至金膜产生SPR共振；偏振片(3)用于滤去从条状光学玻璃(2)出射的反射光中的s偏振光，保留p偏振光；光纤准直器(4)用于接收p偏振光并产生准直光，光纤光谱仪(6)用于测量SPR共振谱。

2.根据权利要求1所述的便携探入式表面等离子体共振生物传感器，其特征在于：所述的条状光学玻璃(2)是由K9或B270光学玻璃裁切而成。

3.根据权利要求1所述的便携探入式表面等离子体共振生物传感器，其特征在于：所述的金属内反射膜(7)的厚度为200～250nm，纳米铬膜的厚度为2nm，金膜的厚度为45～50nm。

4.根据权利要求3所述的便携探入式表面等离子体共振生物传感器，其特征在于：所述的金属内反射膜(9)为铝膜。

5.一种如权利要求1～4中任意一项权利要求所述的便携探入式表面等离子体共振生物传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将光学玻璃裁切成条状光学玻璃(2)，然后将条状光学玻璃抛光成光学平面，利用真空镀膜机在条状光学玻璃的底端＝部镀上金属内反射膜(7)；接着在条状光学玻璃底部相对的两个侧面镀上铬膜，在铬膜上镀金膜；

2)将条状光学玻璃镀有金膜的部分浸入由体积比为3:1的浓硫酸和双氧水组成的溶液中进行表面处理，然后浸入11-巯基烷二酸的乙醇溶液使条状光学玻璃镀有金膜的部分表面组装11-巯基烷二酸单分子层；

3)将条状光学玻璃组装有11-巯基烷二酸单分子层的部分浸入EDC/NHS溶液中于室温条件下活化，接着向活化后的11-巯基烷二酸单分子层上滴加生物探针溶液进行温育使生物探针与活化后的11-巯基烷二酸单分子层结合以得到生物分子敏感层，然后冲洗干净，接着用BSA水溶液封闭，最后再次冲洗；

4)在条状光学玻璃(2)的入射光路上安装平行光管(1)，出射光路上依次安装偏振片(3)、光纤准直器(4)以及光纤光谱仪(6)，且光纤准直器(4)与光纤光谱仪(6)利用多模光纤(5)连接。

6.根据权利要求5所述的便携探入式表面等离子体共振生物传感器的制备方法，其特征在于：所述的步骤2)中11-巯基烷二酸的乙醇溶液的质量浓度为5～10％，步骤3)中的EDC/sulfo-NHS水溶液是由体积比为1:1的EDC水溶液和sulfo-NHS水溶液混合而成的，且EDC水溶液的浓度为0.4mol/L，sulfo-NHS水溶液的浓度为0.1mol/L；BSA水溶液的质量浓度为1～5％；步骤3)中冲洗采用pH值＝7.4的PBS缓冲液。

7.一种基于权利要求1所述的便携探入式表面等离子体共振生物传感器的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将条状光学玻璃(2)固定有生物探针的部分浸入待测溶液中；

2)平行光管(1)发出平行光束，平行光束从条状光学玻璃(2)的入射端进入，在探条状光学玻璃(2)内经过多次反射后传输到金属内反射膜(7)以激发SPR共振，接着平行光束被金属内反射膜(7)反射，反射光从入射端出射后经偏振片(3)滤去s偏振光，保留p偏振光，接着通过光纤准直器以及多模光纤然后用光纤光谱仪测量反射光谱，得到SPR共振谱。

8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于：所述的步骤2)中进入条状光学玻璃的入射端时的平行光束与条状光学玻璃的入射端法线夹角在25°～40°，出射时的反射光与进入条状光学玻璃入射端时的平行光束沿条状光学玻璃入射端法线对称。