[发明专利]一种新冠病毒检测光学系统装置及其检测区段生物探测传感界面的制备方法

说明书

一种新冠病毒检测光学系统装置，包括依次相对应放置的卤素灯，偏振器Ⅰ，双折射晶体，透镜，传感棱镜，偏振器Ⅱ和光谱仪，传感棱镜包括棱镜以及下方的生物传感界面，生物传感界面由上至下依次包括粘结层、BK7玻璃层、金纳米颗粒、石墨烯和ACE2生物探针。本发明利用传感棱镜表面新冠病毒ACE2特异抗体和新冠病毒发生特异性结合前后，传感棱镜干涉相位可发生偏移这一原理为依据，将传感棱镜的检测区段和疑似病患的咽拭子相接触，并通过光源和线性宽带偏振器等提供入射至传感棱镜的偏振光线，光谱仪检测从另一片线性宽带偏振器输出的干涉光线光谱并进行识别，从而确认是否存在新冠病毒，以快速实现疑似病患的新冠病毒检测。

技术领域

本发明涉及新冠病毒检测技术领域，特别涉及一种新冠病毒检测光学系统装置及其检测区段生物探测传感界面的制备方法。

背景技术

新冠病毒又称之为新型冠状病毒，英文名为COVID-19，由于被感染上该病毒后，存在一定的无症状的潜伏期，但传染性又非常强烈，因此，对于存在被感染风险的人群排查是遏制病毒传染的重要措施。而目前对新冠病毒的排查主要依赖于核酸检测，现有的新冠病毒检测方法主要是采用咽拭子核酸检测，该方法需要采集疑似病患的咽拭子样本，随后对咽拭子样本进行核酸提取，通过荧光PCR技术，以荧光化学物质测定核酸每次聚合酶链式反应（PCR）循环后产物总量，然后根据PCR扩增后产物的量，判断核酸检测为阴性或者阳性，进而实现疑似病患的核酸检测，确定该疑似病患是否感染新冠病毒。但由于上述核酸检测方法只有专业的核酸检测机构才能够进行，因此会存在以下不足之处：

1．在采集到咽拭子样本之后，还需要送到专业的核酸检测机构，麻烦且浪费人力物力；

2．一般需要等待的检测时间为12小时，最快的也需要6个小时，时间过长，核酸检测工作配合难度增大；

3．在等待检测结果的期间需要对疑似病患进行隔离，耗费资源，且无法做到对疑似病患的快速、准确的筛查，不定性因素以及风险增大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单且能快速检测出咽拭子中的新冠病毒的新冠病毒检测光学系统装置及其检测区段生物探测传感界面的制备方法，以降低新冠病毒的检测难度和提高检测效率，克服上述已有技术存在的不足。

本发明采取的技术方案是：一种新冠病毒检测光学系统装置，包括依次相对应放置的卤素灯，偏振器Ⅰ，双折射晶体，透镜，传感棱镜，偏振器Ⅱ和光谱仪，所述传感棱镜设生物传感界面；

所述卤素灯发出白光，照射在偏振器Ⅰ上；

所述偏振器Ⅰ将白光转换为P偏振光后射入双折射晶体；

所述双折射晶体将偏振光分解为两束传播方向一致且偏振方向垂直的o光和e光；

所述透镜将光线汇聚并射入传感棱镜；

所述o光射入传感棱镜后，激发棱镜表面产生表面等离子体共振效应；

所述偏振器Ⅱ将传感棱镜射出的o光和e光固定于同一平面，使其发生干涉；

所述光谱仪将干涉光分解为光谱线并显示出来。

其进一步的技术方案是：所述传感棱镜包括棱镜以及下方的生物传感界面，所述生物传感界面由上至下依次包括粘结层、BK7玻璃层、金纳米颗粒、石墨烯和ACE2生物探针。

进一步：所述卤素灯输出的是波长范围为480nm—730nm的白光光源。

进一步：所述光线经棱镜折射后，射入生物传感界面的入射角度为60°至75°。

进一步：所述金纳米颗粒的厚度为10nm—50nm。

相关的另一技术方案是：一种新冠病毒检测光学系统装置之检测区段生物探测传感界面的制备方法，它是上述的一种新冠病毒检测光学系统装置之生物传感界面的制备方法，其具体步骤为：

（1）制备金纳米颗粒；

（2）将金纳米颗粒生长在BK7玻璃上；