[发明专利]微型复用干涉生物分子作用传感方法与探针

摘要

本发明公开一种微型复用干涉生物分子作用传感方法与探针。该方法是在同一段光纤上形成两个微型迈克尔逊干涉器，用一个微型迈克尔逊干涉器及生物分子敏感膜获取生物分子作用信息，用一个微型迈克尔逊干涉器及其反向耦合光获取环境温度和压力(或流速)信息，实现生物分子作用的精确传感。该方法的灵敏度和精度极高，数据能容错，通用性和选择性兼备，同时间同空间传感环境信息，干扰和杂散光小，适应性强，传感信息量大。其探针由光纤及其上的2－3个耦合器、反射器和生物分子敏感膜构成，具有灵敏度和精度高、全光纤化、微型化、温控区小、抗振性好、可遥测等优点，尤其适于生物分子作用及其热动力特性的在体流动相传感。

主权项

1、微型复用干涉生物分子作用传感方法，其特征在于：(a)光纤芯中的光通过模式耦合器同向耦合特定波长带的部分光到光纤包层，通过环境敏感器同向耦合另外波长带的部分光到光纤包层，反向耦合部分光到光纤输入端；流体压力(或流速)和温度的变化改变该反向耦合光的参量；光纤芯中的其余光传输到光纤端面上的反射器并被反射，反射返回的光被保留部分光在光纤芯中以作为参考光；(b)被模式耦合器耦合到光纤包层的光传输到光纤端面上的反射器并被反射返回，再被同向耦合部分光到光纤芯；被耦合到光纤芯的这部分光和所述参考光中对应波长带的光产生第一迈氏干涉，并返回到光纤输入端；生物分子与光纤包层表面上生物分子敏感膜的相互作用、流体压力(或流速)和温度的变化改变第一迈氏干涉的干涉参量；(c)被环境敏感器耦合到光纤包层的光传输到光纤端面上的反射器并被反射返回，再被同向耦合部分光到光纤芯；被耦合到光纤芯的这部分光与所述参考光中对应波长带的光产生第二迈氏干涉，并返回到光纤输入端；流体压力(或流速)和温度的变化改变第二迈氏干涉的干涉参量；(d)返回到光纤输入端的光传输到光解调器并被解调，解调的数据被传输到计算机；计算机从解调数据得到第一干涉参量φ1、第二干涉参量φ2和反向耦合光参量φ3，并分析得到生物分子作用信息Fm；其分析时的计算公式为：Fm＝φ1-k2φ2-k3φ3-am，其中k2、k3和am分别是标定过程得到的第一校正系数、第二校正系数和生物分子作用常量。