[实用新型]基于平面波导技术的高通量生物、化学、环境检测系统

说明书

本申请公开了一种基于平面波导技术的高通量生物、化学、环境检测系统，该系统包括平面光波导传感器，包括相对的第一侧和第二侧，位于第一侧的表面固定有探针分子或含荧光基团的底物分子；线性激发光源，可产生进入到平面光波导传感器的激发光，并在第一侧的表面产生消逝波；芯片容器，与所述第一侧的表面之间围成一密封的待测溶液腔体；成像检测装置，设置于平面光波导传感器的第二侧。本案样品溶液采用密封检测，检测结果准确；传感器表面可以固定多种探针或底物分子，溶液中的物质可以和表面的多种分子产生作用，并分别在特定探针区域产生荧光变化，这样就完成了多种指标的并行高通量检测。

技术领域

本申请涉及一种基于平面波导技术的高通量生物、化学、环境检测系统和方法，可以用于生物，医学，化学，环境等技术领域在一次检测中同时并行检测多个待测指标。

背景技术

21世纪是科技快速发展的时代，尤其是化学，生物学，环境科学，医学和电子信息等多个学科的融合将得到蓬勃的发展。传感技术是电子信息学科的重要研究领域，是信息获取的重要手段。而生物，医学，化学，环境等技术领域发展离不开相应检测技术的改进和提高。因此，将传感技术和这些学科的实际联系起来开发新的高效，高通量的检测系统也是目前这些领域的重要工作。

波导技术是基于光学技术上开发的一种新的检测方法，它利用光波在波导内以全反射方式传输时在传感器所处的界面产生消逝波，而这个消逝波可以激发传感器表面连接的探针上的荧光基团或探针捕获的目标分子荧光基团，同时结合产生荧光的变化，实现目标分子的定量检测。由于这个消逝波在传感器的表面的渗入深度只有几十到几百纳米，而溶液本体里面游离的荧光分子对检测结果几乎没有影响，可以减少溶液中杂质对检测结果的影响，因而该方法具有特异性强，灵敏度高，检测速度快等特点，在生物医学，环境检测，化学检测方面有着很强的使用前景。

波导技术平台在发展中有两个方向，第一种是光纤波导检测平台，其特征是使用简单，价格便宜，但其检测通量不高，一次只能检测一个靶标。为克服通量问题，目前已经有几种平面波导检测平台被开发出来用在同步高通量检测方面，即同时检测多个靶标。然而，但这些系统都是基于点光源或线光源开发的，在具体使用过程中为了实现平面区域的成像，必须使用移动部件来实现光源激发光在波导材料内部的扫描，这样就增加了系统的复杂度，成本和同步检测的难度，无法实现低成本和高速检测的要求。同时，平台波导的绝大部分检测平台都是敞开体系，即样品溶液直接添加到传感器的上面，然后同时使用消逝波激发检测。这样做的好处是传感器设计简单，成本低，但使用过程中由于与空气接触，不仅实验结果的准确难以保证，而且检验的相互干扰也很严重。同时，在实际使用中，生物，化学样品溶液是需要做一些预处理或反应后才能使用荧光检测，而处理后再使用波导检测就没有太多必要了。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于平面波导技术的高通量生物、化学、环境检测系统和方法，克服现有波导检测平台的技术(光纤和平面波导现有平台)并不能满足于生物，医学，化学，环境等技术领域的高通量，低成本，快速检测的要求。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本申请实施例公开一种基于平面波导技术的高通量生物、化学、环境检测系统，包括：

平面光波导传感器，包括相对的第一侧和第二侧，位于第一侧的表面固定有探针分子或含荧光基团的底物分子；

线性激发光源，可产生进入到平面光波导传感器的激发光，并在第一侧的表面产生消逝波；

芯片容器，与所述第一侧的表面之间围成一密封的待测溶液腔体；

成像检测装置，设置于平面光波导传感器的第二侧。

优选的，在上述的基于平面波导技术的高通量生物、化学、环境检测系统中，所述成像检测装置和芯片容器分别设置于平面光波导传感器的上下两侧。