[发明专利]一种SPR传感器及基于SPR的单细胞检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种SPR传感器，包括一金属膜，所述金属膜的第二表面上设有细胞待测位，用来放置待检测细胞，在与所述第二表面相背的所述金属膜的第一表面上正对所述细胞待测位的位置上设有倾斜面，所述倾斜面具有与所述第一表面的第一斜率不同的第二斜率。通过该发明提高单细胞检测的精确度。

技术领域

本发明涉及光学生化传感技术领域，尤其涉及一种SPR传感器及基于SPR的单细胞检测装置及方法。

背景技术

单细胞研究是当今生物医学领域备受关注的热点方向之一。传统生物学对细胞进行识别，往往需要借助染色等标记方式，导致细胞的损伤甚至死亡，限制对同一特定细胞的进一步分析和应用。基于SPR(Surface Plasmon Resonance，表面等离子体共振)检测技术，其优点是实时监测、无需标记样品、样品需要极少、检测过程方便快捷、灵敏度较高。

SPR传感器是利用光在介质与金属界面产生全反射时的倏逝波，引发金属表面自由电子的集体振荡，从而产生表面等离子体波，当入射光波长或入射角为某一适当值时，入射光沿界面的波矢分量与表面等离子波的波矢相等，二者就发生共振，此时入射光的能量被吸收，使反射光的能量急剧下降，在反射光强度谱上就会出现一个强度最低值即SPR共振峰，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。

但是传统的SPR传感器用于单细胞检测时，若光源发出的入射光光斑较小时，就很难精准入射到单细胞所在的位置，导致细胞检测不精确；若光源发出的入射光光斑太大时，而单细胞太小，获取的光谱信息上会有大部分的背景噪声，背景噪声会对细胞检测的准确性带来影响。因此现有传统的SPR传感器对单细胞的控制检测存在一定难度和不准确性。

发明内容

基于此，本发明的目的在于提供一种SPR传感器及基于SPR的单细胞检测装置及方法，解决上述技术问题，提高单细胞检测的精确度。

为实现上述目的，本发明提供了一种SPR传感器，包括一金属膜，所述金属膜的第二表面上设有细胞待测位，用来放置待检测细胞，在与所述第二表面相背的所述金属膜的第一表面上正对所述细胞待测位的位置上设有倾斜面，所述倾斜面具有与所述第一表面的第一斜率不同的第二斜率。

优选的，所述第一斜率和第二斜率同时满足入射光照射到该第一表面时能够发生全反射。

优选的，所述细胞待测位的大小与单个细胞的大小相匹配。

优选的，所述倾斜面投影到所述第二表面的面积与所述细胞待测位的面积相匹配。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于SPR的单细胞检测装置，所述装置包括如上所述的SPR传感器、光源、光纤光镊、显微镜和第一接收装置；

所述光纤光镊用于将待检测单细胞置于所述SPR传感器的细胞待测位；

所述显微镜用于在其观测下使所述光纤光镊控制移动所述待检测单细胞；

所述光源用于投射检测光线到所述SPR传感器上，且检测光线的投射位置满足当从所述SPR传感器反射时，能够形成两束SPR反射光线；

所述第一接收装置用于接收所述SPR传感器的倾斜面反射的第一SPR反射光线。

优选的，所述第一接收装置，还用于当所述SPR传感器的细胞待测位上没有放置待检测单细胞时，接收所述SPR传感器表面反射的第二SPR光线。

优选的，所述检测装置还包括第二接收装置，当所述待检测细胞时放置于SPR传感器的细胞待测位上时，所述第一接收装置用于接收所述SPR传感器的倾斜面反射的第一SPR反射光线，所述第二接收装置用于同时接收所述SPR传感器表面反射的第二SPR光线。