一种基于耦合光栅的荧光生物传感器及检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于耦合光栅的荧光生物传感器及检测方法，所述硅基底设置于衬底的底部，所述传输波导连接在耦合光栅结构的一端，所述传输波导和耦合光栅结构分别设置在衬底的顶部，所述上包层包覆在衬底的顶部，所述微流通道设置在上包层的顶部，所述微流通道和上包层之间具有用于检测的传感区域，所述传感区域位于所述耦合光栅的发射部位置上，所述传感区域内设有修饰好的修饰配体层，所述多模光纤的端面倾斜设置在微流通道内，所述多模光纤的端面位于耦合光栅结构的正上方。本发明专利技术利用耦合光栅结构，减少了激发光源及其光路设计的复杂性，从而降低成本，调整光栅的周期，使得发出光在一定的倾角范围内，有效的减少背景光的干扰。

Fluorescence biosensor based on coupled grating and detection method thereof

The invention discloses a fluorescent biosensor and the detection method based on grating coupling, the silicon substrate is arranged on the bottom of the substrate and the waveguide is connected with one end of the coupling grating structure, the transmission and coupling waveguide grating structure are respectively arranged on the top of the substrate, wherein the upper cladding layer coated on the top of the substrate. The top of the micro flow channel is arranged on the upper cladding layer, the micro flow between the channel and the cladding has a sensor for detecting the transmitter, located in the coupling grating of the sensing region, the sensing region is equipped with good modification modified ligand layer, end the multimode fiber inclined in a microfluidic channel, just above the end of the multimode fiber coupling in grating structure. The invention uses the coupling grating structure, excitation light source and the complexity of optical design is reduced, thereby reducing the cost, the cyclical adjustment of the grating, the light angle is in a certain range, effectively reduce the interference of background light.

【技术实现步骤摘要】
一种基于耦合光栅的荧光生物传感器及检测方法
本专利技术涉及一种生化检测、集成光子芯片，尤其涉及的是一种基于耦合光栅的荧光生物传感器及检测方法。
技术介绍
生物传感器已经成为分析化学和生物化学领域中一个非常重要的研究方向，人们对此做出了深入广泛的研究。荧光生物传感是依靠荧光信号为检测手段，对荧光物质的检测通常借助于荧光的增强、淬灭或者发射波长的移动，从而能得出荧光信号的转变，荧光传感器是把和分析物质浓度具有的信号转换为荧光信号，实现对目标物的分析。由于荧光检测方法操作简单、方便、快捷、还能实现在线实时分析等特点，在日常的分析检测中得到了普遍的应用。同时由于它的高灵敏度以及许多重要的物质的荧光性质，使得该方法在药物、临床、环境、食品的微量、痕量分析以及生命科学研究领域具有重要意义。荧光物质的荧光产生过程：当物质受到光照射时，基态分子吸收光能就会产生电子能级跃迁到激发态上，但是处于电子激发态的分子是不稳定的，很快它就会通过无辐射跃迁和辐射跃迁释放能量而返回基态。辐射跃迁的过程会产生光子的发射，产生荧光。但是目前商用的大多荧光生物传感还无法实现多物质、高通量的生物检测，这对于低成本、低样品量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于耦合光栅的荧光生物传感器，包括硅基底、衬底，其特征在于，还包括耦合光栅结构、传输波导、上包层、微流通道和多模光纤；所述硅基底设置于衬底的底部，所述传输波导连接在耦合光栅结构的一端，所述传输波导和耦合光栅结构分别设置在衬底的顶部，所述上包层包覆在衬底的顶部，所述微流通道设置在上包层的顶部，所述微流通道和上包层之间具有用于检测的传感区域，所述传感区域位于所述耦合光栅的发射部位置上，所述传感区域内设有修饰好的修饰配体层，所述多模光纤的端面倾斜设置在微流通道内，所述多模光纤的端面位于耦合光栅结构的正上方。

【技术特征摘要】
1.一种基于耦合光栅的荧光生物传感器，包括硅基底、衬底，其特征在于，还包括耦合光栅结构、传输波导、上包层、微流通道和多模光纤；所述硅基底设置于衬底的底部，所述传输波导连接在耦合光栅结构的一端，所述传输波导和耦合光栅结构分别设置在衬底的顶部，所述上包层包覆在衬底的顶部，所述微流通道设置在上包层的顶部，所述微流通道和上包层之间具有用于检测的传感区域，所述传感区域位于所述耦合光栅的发射部位置上，所述传感区域内设有修饰好的修饰配体层，所述多模光纤的端面倾斜设置在微流通道内，所述多模光纤的端面位于耦合光栅结构的正上方。2.根据权利要求1所述的一种基于耦合光栅的荧光生物传感器，其特征在于，所述耦合光栅结构的表面涂覆透明的聚合物薄膜层。3.根据权利要求1所述的一种基于耦合光栅的荧光生物传感器，其特征在于，所述耦合光栅结构的高度与传输波导的高度一致。4.根据权利要求1所述的一种基于耦合光栅的荧光生物传感器，其特征在于，所述微流通道为PDMS通道，所述微流通道的正上方设有连接孔，所述多模光纤的端面倾斜探入在所述连接孔内。5.根据权利要求1所述的一种基于耦合光栅的荧光生物传感器，其特征在于，所述耦合光栅结构发射的光位于倾斜多模光纤的数值孔径内。6.根据权利要求1所述的一种基于耦合光栅的荧光生物传感器，其特征在于，所述耦合光栅结构和...

【专利技术属性】
技术研发人员：金里，周杰，方俏然，赵恒，吴浩然，冯俊波，郭进，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：安徽,34