[发明专利]一种光纤探头及其制备方法、光纤传感器及其应用

说明书

本发明提供一种光纤探头及其制备方法、光纤传感器及其应用。一种光纤探头，其特征在于：包括光纤和量子点表面分子印迹聚合物，所述量子点表面分子印迹聚合物包裹于所述光纤的外侧面。本发明的光纤传感器包括激光输出光路和荧光传输光路，以及设置于这两个光路上的激光器、光纤输出准直镜头、二向色镜、消色差透镜、长通滤波片、光电探测器和所述光纤探头。本发明的光纤探头将量子点表面分子印迹聚合物与光纤结合起来，光纤传感器可实现对小分子的检测具有更高的选择性和检测分析更加简单快速的作用。

技术领域

本发明属于分子检测技术领域，特别是涉及一种光纤探头及其制备方法、光纤传感器及其应用。

背景技术

随着社会、科学、经济、技术的不断发展，人们对生活质量的要求不断增高，对影响自身生活环境如医学、环境、食品、生物、医药等领域的投入的关注也在逐渐增强，比如对于发展对杀虫剂、药物等小分子简单、快速、高灵敏的检测技术是社会亟需解决的问题。目前通用的分子检测技术有酶联免疫吸附法、高效液相色谱法、液相色谱串联质谱和气象色谱-质谱法，这类检测方法的实施需要较长的前处理时间、昂贵大型仪器设备及专业操作人员，无法实现有选择性的识别及快速的现场检测。因此发展各种新型、高效、灵敏、选择性好的检测技术成为了社会迫切的需求。

近年来由于倏逝波光纤传感器具有检测速度快、稳定性好、抗干扰能力强等优点引起了科研人员的关注。倏逝波光纤传感器主要原理是利用光波在光纤中传播产生的倏逝波激发结合于光纤探针表面的荧光物质，之后再利用倏逝场耦合所激发的荧光信号并对其进行检测。但是由于光纤倏逝波的能量较低，在光纤探头表面激发的荧光比较弱，因此需要找到一种量子产率高的荧光材料以提升光纤传感器的检测灵敏度。同时倏逝波光纤传感器没法实现对特定小分子检测的高选择性，严重影响了倏逝波光纤传感器在医学检验，环境监控及食品安全等方面上的应用。

随着量子点高性能制备及表面修饰技术完善使量子点在荧光分析检测上面的能力有了很大的提高，量子点结合分子印迹技术合成的量子点表面分子印迹聚合物(MIP)是模仿抗原抗体结合的方式人工合成具有特异性结合位点的聚合物，分子印迹技术具有优越的预定性、识别性、制备方法简单以及实用性，因此可以应用于诸多领域比如固相萃取，膜分离以及传感器。它的合成主要有功能单体、模板分子和交联剂，MIP的特异性结合位点由功能单体决定，交联剂可以形成出合适的空穴。MIP可以通过不同的目的去合成相应的功能MIP去检测小分子、大分子，比如检测双酚A，莱克多巴胺、牛血清白蛋白。但是目前量子点表面分子印记检测绝大部分是使用荧光分光光度计来测量，这种方法操作繁琐，容易出现测量偏差，也无法实现检测装置的便携性及操作方便。

发明内容

基于此，本发明的目的在于，提供一种光纤探头，光纤探头将量子点表面分子印迹聚合物与光纤结合起来，由于量子点表面分子印迹聚合物的量子产率高，该光纤探头应用于光纤传感器能够提升光纤传感器的检测灵敏度，且使光纤传感器对小分子的检测具有更高的选择性和检测分析更加简单快速的作用。

本发明采取的技术方案如下：

一种光纤探头，其特征在于：包括光纤和量子点表面分子印迹聚合物，所述量子点表面分子印迹聚合物包裹于所述光纤的外侧面。

进一步地，所述光纤为涂覆层去除后并经表面修饰的光纤，所述量子点表面分子印迹聚合物与所述光纤粘接固定。

本发明还提供一种光纤探头的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

S1：对光纤表面进行预处理，然后进行表面修饰；

S2：合成量子点表面分子印迹聚合物；

S3：将经S1处理后的光纤和量子点表面分子印迹聚合物的耦合，使量子点表面分子印迹聚合物包裹于光纤的外侧面。

进一步地，S1中对光纤表面的预处理包括：先除去涂覆层，用NaOH溶液处理，再用超纯水和无水乙醇分别清洗，然后用3-氨丙基三乙氧基硅烷进行表面修饰，再用无水乙醇清洗后干燥。