一种手持式SPR检测仪及检测生物样本的方法技术

本发明专利技术公开了一种手持式SPR检测仪及检测生物样本的方法，所述手持式SPR生物检测仪包括壳体，所述壳体内设有光入射组件、光接收组件和用于接收光入射组件发出的光线并将其反射至光接收组件的光反射组件，所述光反射组件包括反射棱镜、位于反射棱镜的反射面上的传感芯片，所述传感芯片包括基板以及镀金玻璃片，所述基板上设有加样槽、负压室以及用于将加样槽与负压室相连通的样品流道。本发明专利技术将光入射组件、光接收组件以及光反射组件固定于壳体内，可以固定入射光的波长、角度和强度，避免了市场上的大型商业化的SPP仪的转盘设计，整体结构更为简单，易于操作，从而使得本发明专利技术产品的体积小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物检测
，具体涉及一种手持式SPR检测仪及检测生物样本的方法。
技术介绍
表面等离子共振(SPR)是一种物理光学现象。在两种不同折射率(refractiveindex)的透明介质交界面上(如玻璃和水)，当一束光线从高折射率介质入射到低折射率介质，光线将发生折射和反射。当入射角增大到某一特定值时，折射角等于90°，此时光沿着与界面相切的方向射出，此时的入射角称为临界角。如果入射角超过临界角，则入射光线将不会进入另一介质，而全部被反射回入射介质中，发生全内反射。实际上，尽管全部入射光被反射，一种叫渐逝波的电磁场会穿过界面渗透到低折射率介质中，能量呈指数衰减。若在界面处镀上一层金属薄膜(一般镀金膜或银膜)，则金属薄膜表面的自由电子受入射光激发而产生电荷振荡，进而形成表面等离子体。调整光的入射角或波长到某一适当值时，表面等离子体与渐逝波的频率和波数相等，二者便发生能量耦合，形成表面等离子共振。共振时界面处的全反射条件将被破坏，入射光能量被转移到表面等离子体波中，从而导致反射光强度在传播中急剧下降，呈现衰减全反射现象。其中使反射光完全消失的入射光角度称为共振角(SPRangle)。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。SPR传感技术具有无需标记、对表面特性和物质变化敏感，实时、快速和易于实现自动化等特点。该技术已被广泛应用于生命科学，临床诊断，药物筛选，食品安全，环境监测等领域，检测对象包括蛋白、核酸、激素、毒素、农药、细胞、微生物等。现有的商品化SPR生物传感系统均属于实验室大型仪器，体积庞大，结构复杂，周边环境要求严格，价格昂贵，大大制约了SPR传感系统的广泛应用。目前国内实验室自行搭建的SPR仪器大部分采用角度扫描的方式，并将棱镜和光电检测器件分别固定在大小转盘上，由两个步进电机驱动，此类方法重量和体积都较大，制约了仪器的便携性；还有部分仪器采用波长调制型的方式，使用光谱仪进行数据采集分析，光谱仪价格昂贵，使得成本大大提高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种手持式SPR检测仪，体积较小，结构简单，具有很好的便携性。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种手持式SPR检测仪，包括壳体，所述壳体内设有光入射组件、光接收组件和用于接收光入射组件发出的光线并将其反射至光接收组件的光反射组件，所述光反射组件包括反射棱镜、位于反射棱镜的反射面上的传感芯片，所述传感芯片包括基板以及镀金玻璃片，所述基板上设有加样槽、负压室以及用于将加样槽与负压室相连通的样本流道；所述样本流道包括：与加样槽相连通的进样连接段，与负压室相连通的负压连接段，位于进样连接段与负压连接段之间的样本检测段；所述负压连接段上设有用于阻隔负压室与负压连接段相连通的阻隔机构，所述镀金玻璃片覆盖于样本检测段上并可与流过样本检测段处的样本接触配合。当需要对待测样本进行检测时，向传感芯片基板上的加样槽内加入待测样本，由于在传感芯片的基板上还设有负压室，并且负压室与加样槽之间设有连接两者的样本流道，因此此时打开阻隔机构，在负压的作用下，待测样本将从加样槽内进入样本流道，并经由加样槽一侧朝向负压室一侧移动，当待测样本流动至样本检测段时，若与镀金玻璃片上的固定物质相互作用，则使得镀金玻璃片表面结合的分子质量发生变化，而引起SPR信号变化，若没有发生相互作用时，则不会引起SPR信号变化。因此，本专利技术可以根据SPR的信号来进行判别。当将本专利技术应用于SPR生物传感系统之后，当需要对待测样本进行检测时，向基板上的加样槽内加入待测样本，由于在传感芯片的基板上还设有负压室，并且负压室与加样槽之间设有连接两者的样本流道，因此此时打开阻隔机构，在负压的作用下，待测样本将从加样槽内进入样本流道，并经由加样槽一侧朝向负压室一侧移动，当待测样本流动至样本检测段时，若与镀金玻璃片上的固定物质相互作用，则使得镀金玻璃片表面结合的分子质量发生变化，而引起SPR信号变化，若没有发生相互作用时，则不会引起SPR信号变化。因此，本专利技术可以根据SPR的信号来进行判别。为了提高检测的精确度，作为优选，所述样本流道还包括与样本检测段并行设置的样本质检段，所述样本质检段的两端分别与进样连接段以及负压连接段相连通。当待测样本进入样本流道之后，可以分别流入样本检测段和样本质检段，在样本检测段进行样本检测，而样本质检段则可以对待测样本的稳定性进行验证，以提高检测的精确度。作为优选，所述加样槽为多个，所述样本流道为与加样槽一一对应设置的多个。当加样槽与样本流道为对应设置的多个时，当需要对某一待测样本中的某一物质进行检测时，可以在多个加样槽内分别加入该待测样本，各个加样槽内的待测样本分别流过相对应的样本流道，从而可以对某一待测样本同时进行多次平行检测，大大降低了检测误差；当需要对某一待测样本中的不同物质进行检测时，本专利技术可以将该待测样本分别加入各个加样槽中，各个加样槽内的待测样本分别流过相对应的样本流道，从而可以同时对该待测样本中的不同物质进行检测，大大节约了检测效率；当需要对不同的待测样本进行检测时，本专利技术可以将不同的待测样本分别加入不同的加样槽中，分别对其进行一种或是多种物质的检测即可。由此可知，本专利技术的适用范围较广，不但操作方便，便于待测样本的检测，大大提高了检测效率，而且可以降低检测误差。本专利技术中负压室的设置可以设置一个也可以设置多个，作为优选，所述负压室为一个。作为进一步优选，多个样本流道上的负压连接段汇流连接至同一位置，所述负压室与汇流连接处之间设有汇流连接段，所述阻隔机构设置于汇流连接段。负压室为一个时，可以只设置一个阻隔机构，因此只需打开一个阻隔机构即可，使得操作更加方便快捷。作为优选，所述加样槽为一个，所述样本流道为多个。本专利技术可以设置一个加样槽，在该加样槽内加入某一待测样本，该待测样本可以流经多个样本流道，每一个样本检测段可以检测该待测样本中的同一物质，实现对同一待测样本中的同一物质进行多次平行检测，提高检测准确度，并且该检测处于同一检测体系中，所以降低了检测误差；也可以检测该待测样本中的不同物质，实现同时对同一待测样本中的不同物质的检测，提高检测效率。作为优选，所述加样槽内设有过滤层。当待测样本加入加样槽内时，可以经由加样槽内的过滤层进行过滤，也可以在过滤层上加上待测样本预处理过程中所需的检测物质，待测样本在加入槽内即可与检测物质结合，省略了检测人员对待测样本的预处理过程。本专利技术中的阻隔机构结构可以有多种，作为优选，所述阻隔机构包括设置于负压室与负压连接段的连通处的隔板，以及设置于连通处且用于打开隔板的按钮。按钮的形式有多种，采用现有常规形式均可。本专利技术也可以通过电控的方式控制隔板打开或是关闭。为了简化SPR光路结构，作为优选，所述光入射组件沿入射光路依次设置的光源、小孔光阑、偏振片、第一透镜以及第二透镜。作为优选，所述光源为激光光源。作为优选，所述光反射组件包括用于将传感芯片固定于反射棱镜的反射面上的固定件。本专利技术中固定件的结构形式可以有多种，作为优选，所述固定件为盖设于反射棱镜上的盖板，所述盖板与反射棱镜接触的一侧设有供传感芯片插入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种手持式SPR检测仪，其特征在于，包括壳体，所述壳体内设有光入射组件、光接收组件和用于接收光入射组件发出的光线并将其反射至光接收组件的光反射组件，所述光反射组件包括反射棱镜、位于反射棱镜的反射面上的传感芯片，所述传感芯片包括基板以及镀金玻璃片，所述基板上设有加样槽、负压室以及用于将加样槽与负压室相连通的样本流道；所述样本流道包括：与加样槽相连通的进样连接段，与负压室相连通的负压连接段，位于进样连接段与负压连接段之间的样本检测段；所述负压连接段上设有用于阻隔负压室与负压连接段相连通的阻隔机构，所述镀金玻璃片覆盖于样本检测段上并可与流过样本检测段处的样本接触配合。

【技术特征摘要】
1.一种手持式SPR检测仪，其特征在于，包括壳体，所述壳体内设有光入射组件、光接收组件和用于接收光入射组件发出的光线并将其反射至光接收组件的光反射组件，所述光反射组件包括反射棱镜、位于反射棱镜的反射面上的传感芯片，所述传感芯片包括基板以及镀金玻璃片，所述基板上设有加样槽、负压室以及用于将加样槽与负压室相连通的样本流道；所述样本流道包括：与加样槽相连通的进样连接段，与负压室相连通的负压连接段，位于进样连接段与负压连接段之间的样本检测段；所述负压连接段上设有用于阻隔负压室与负压连接段相连通的阻隔机构，所述镀金玻璃片覆盖于样本检测段上并可与流过样本检测段处的样本接触配合。2.如权利要求1所述的手持式SPR检测仪，其特征在于，所述样本流道还包括与每个样品检测段并行设置的样品质检段，所述样品质检段的两端分别与进样连接段以及负压连接段相连通。3.如权利要求1所述的手持式SPR检测仪，其特征在于，所述加样槽为多个，所述样本流道为与加样槽一一对应设置的多个。4.如权利要求1所述的手持式SPR检测仪，其特征在于，所述加样槽内设有过滤层。5.如权利要求1所述的手持式SPR检测仪，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟凡伟，陈顺，余杰，
申请(专利权)人：杭州晶百检测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33