[实用新型]用于高效生物检测的SPR-PI传感器

说明书

本实用新型涉及一种用于高效生物检测的SPR‑PI传感器，包括激光器、偏振片、光学分束器、针孔光阑、扩束器、SPR传感棱镜、相位调制器、CCD图像传感器。激光器发出的光经过偏振片起偏，入射至光学分束器时分为两束光；一束光入射至相位调制器，由相位调制器反射回光学分束器，在分光器发生反射；反射光依次经过针孔光阑、扩束器后到达SPR传感棱镜；SPR传感棱镜背面耦合了微流传感芯片，光经微流传感芯片反射后，通过偏振片到达CCD图像传感器。本实用新型结构简单、稳定性强，具有实时检测及高灵敏度的特点。

技术领域

本实用新型属于相位型SPR光学传感领域，涉及一种基于相位调制作用及蛋白打印技术的SPR-PI传感器。

背景技术

表面等离子体共振(surface plasmon resonance，以下简称SPR)是一种物理光学现象。在全内反射装置里，入射光在入射面发生全反射，产生倏逝波。倏逝波渗透入与入射面耦合的金属薄膜中，并激发表面等离子体。当倏逝波波矢和表面等离子体的波矢相匹配时，发生表面等离子体共振现象。当满足SPR共振条件时，由于激光在SPR传感芯片上发生共振，并且只有p偏振光可以引起SPR现象，故反射光中p偏振光的光强和相位会发生剧烈变化。反射光中p偏振光的光强和相位变化量对金属薄膜表面介质的折射率变化有灵敏响应。SPR传感器检测的折射率变化与金属薄膜表面结合的分子直接相关，因而可将SPR传感器应用于分子检测。

采用激光束作为SPR激发光源，并将SPR芯片设计为点阵结构，用CCD检测阵列每个监测点的SPR信号并分析可实现高通量生物检测，此为SPR成像传感技术。SPR相位信号对金属薄膜表面折射率变化更加灵敏，因此相敏SPR成像传感器(Surface Plasmon ResonancePhase-Sensitive Imaging sensor，以下简称SPR-PI 传感器)具有高灵敏度。

目前商业化的SPR生物传感器体积庞大，结构复杂，价格昂贵，且一次测试只能实现一种生物分子的检测，效率低。据此，本实用新型基于SPR-PI传感器，结合蛋白打印技术以及SPR信号增强方法，提出了一种高效生物检测SPR-PI传感器。

实用新型内容

1、实用新型目的。

本实用新型提出了一种高效生物检测SPR-PI传感器，解决现有技术中体积庞大、价格昂贵的问题。

2、本实用新型所采用的技术方案。

本实用新型公开了一种用于高效生物检测的SPR-PI传感器，包括光学分束器 3、SPR传感棱镜7，SPR传感棱镜7背面耦合微流传感芯片，激光点光源入射光学分束器3后，分光器将调整后的p光和s光相位差入射至SPR传感棱镜7，满足SPR共振条件后，对微流传感芯片注入的参考和待测液体进行相位比对，判断检测的液体中是否含有该抗体。

更进一步具体实施方式中，还包括激光器1、第一偏振片2，第二偏振片8、相位调制器4、针孔光阑5、扩束器6、CCD图像传感器9；

激光器1发出的光通过第一偏振片2经过光学分束器3入射至相位调制器4，相位调制器4对光源的p光分量和s光分量引入相位差后反射回光学分束器3；

光学分束器3将相位调制器4反射回的光源再次反射，依次经过针孔光阑5、扩束器6后到达SPR传感棱镜7；光经微流传感芯片反射后，通过第二偏振片8 到达CCD图像传感器9。

更进一步具体实施方式中，扩束器6采用准直扩束或者是利用线型激光发生器，将激光扩束成面型激光束或是线型激光束。

更进一步具体实施方式中，所述的SPR传感棱镜7采取纳米结构及2D材料石墨烯制作SPR传感芯片7的传感面。

本实用新型公开了一种用于高效生物检测的SPR-PI传感器检测方法，按照如下步骤进行：

步骤1、搭建上述的传感器；