[实用新型]SPR生物传感芯片

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学生物检测技术领域，具体涉及一种SPR生物传感芯片。

背景技术

表面等离子共振(SPR)是一种物理光学现象。在两种不同折射率(refractive index)的透明介质交界面上(如玻璃和水))，当一束光线从高折射率介质入射到低折射率介质，光线将发生折射和反射。当入射角增大到某一特定值时，折射角等于90°，此时光沿着与界面相切的方向射出，此时的入射角称为临界角。如果入射角超过临界角，则入射光线将不会进入另一介质，而全部被反射回入射介质中，发生全内反射。

实际上，尽管全部入射光被反射，一种叫渐逝波的电磁场会穿过界面渗透到低折射率介质中，能量呈指数衰减。若在界面处镀上一层金属薄膜(一般镀金膜或银膜)，则金属薄膜表面的自由电子受入射光激发而产生电荷振荡，进而形成表面等离子体。调整光的入射角或波长到某一适当值时，表面等离子体与渐逝波的频率和波数相等，二者便发生能量耦合，形成表面等离子共振。共振时界面处的全反射条件将被破坏，入射光能量被转移到表面等离子体波中，从而导致反射光强度在传播中急剧下降，呈现衰减全反射现象。其中使反射光完全消失的入射光角度称为共振角(SPR angle)。共振角会随着金属薄膜表面的介质折射率的改变而改变，而折射率的变化与结合在金属表面的分子的质量成正比。因此通过分析共振角，就可以得到分子间相互作用的信息。

SPR传感芯片是SPR成像传感器的核心组件，SPR传感芯片提供了产生SPR信号的必需物理条件，并且分子相互作用的研究也是在SPR传感芯片表面进行的，待测样本在SPR传感芯片上的微流道流动，当与覆盖于微流道上的镀金玻璃片接触时，通过SPR强度是否发生变化来进行检测判断。但是现有SPR传感芯片结构复杂，待测样本在SPR传感芯片微流道上的流动速率较慢，因此大大影响了检测效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种SPR生物传感芯片，提高SPR传感器的检测效率。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种SPR生物传感芯片，包括基板以及镀金玻璃片，所述基板上设有加样槽、负压室以及用于将加样槽与负压室相连通的样本流道；所述样本流道包括：

与加样槽相连通的进样连接段，

与负压室相连通的负压连接段，

位于进样连接段与负压连接段之间的样本检测段；

所述负压连接段上设有用于阻隔负压室与负压连接段相连通的阻隔机构，所述镀金玻璃片覆盖于样本检测段上并可与流过样本检测段处的样本接触配合。

当将本实用新型应用于SPR生物传感系统之后，当需要对待测样本进行检测时，向基板上的加样槽内加入待测样本，由于在传感芯片的基板上还设有负压室，并且负压室与加样槽之间设有连接两者的样本流道，因此此时打开阻隔机构，在负压的作用下，待测样本将从加样槽内进入样本流道，并经由加样槽一侧朝向负压室一侧移动，当待测样本流动至样本检测段时，若与镀金玻璃片上的固定物质相互作用，则使得镀金玻璃片表面结合的分子质量发生变化，而引起SPR信号变化，若没有发生相互作用时，则不会引起SPR信号变化。因此，本实用新型可以根据SPR的信号来进行判别。

为了提高检测的精确度，作为优选，所述样本流道还包括与样本检测段并行设置的样本质检段，所述样本质检段的两端分别与进样连接段以及负压连接段相连通。当待测样本进入样本流道之后，可以分别流入样本检测段和样本质检段，在样本检测段进行样本检测，而样本质检段则可以对待测样本的稳定性进行验证，以提高检测的精确度。

作为优选，所述加样槽为多个，所述样本流道为与加样槽一一对应设置的多个。当加样槽与样本流道为对应设置的多个时，当需要对某一待测样本中的某一物质进行检测时，可以在多个加样槽内分别加入该待测样本，各个加样槽内的待测样本分别流过相对应的样本流道，从而可以对某一待测样本同时进行多次平行检测，大大降低了检测误差；当需要对某一待测样本中的不同物质进行检测时，本实用新型可以将该待测样本分别加入各个加样槽中，各个加样槽内的待测样本分别流过相对应的样本流道，从而可以同时对该待测样本中的不同物质进行检测，大大节约了检测效率；当需要对不同的待测样本进行检测时，本实用新型可以将不同的待测样本分别加入不同的加样槽中，分别对其进行一种或是多种物质的检测即可。由此可知，本实用新型的适用范围较广，不但操作方便，便于待测样本的检测，大大提高了检测效率，而且可以降低检测误差。