一种多通道的表面等离子共振生物传感检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及表面等离子共振生物检测领域，尤其涉及一种多通道的表面等离子共振生物传感检测装置。该装置包括样品进样池、微流板、旋转驱动机构、支撑架、半圆柱棱镜、激光器、光电检测器、数据采集单元和遮光箱体；该装置中的支撑架能够在旋转驱动机构的带动下进行摆动，激光器在随着支撑架的摆动改变位置的同时也在支撑架上进行滑动，从而更大程度的改变了激光入设得角度，由于旋转驱动机构驱动支撑架进而带动激光器进行多次摆动，从而提高了生物敏感区发生等离子共振的次数，根据多次等离子共振检测到的数据进行分析，可以得出更加精准的检测溶液的浓度，提高了本装置的检测精准度。

A Multichannel Surface Plasmon Resonance Biosensor Detection Device

The invention relates to the field of surface plasmon resonance biological detection, in particular to a multi-channel surface plasmon resonance biological sensor detection device. The device includes sample injection cell, microfluidic plate, rotating driving mechanism, support frame, semi-cylindrical prism, laser, photoelectric detector, data acquisition unit and light shielding box. The support frame in the device can swing under the drive of the rotating driving mechanism, and the laser can also slide on the support frame while changing its position with the swing of the support frame. The setting angle of the laser is changed. Because the rotating driving mechanism drives the bracket and then drives the laser to oscillate many times, the frequency of plasma resonance in the biosensitive area is increased. Based on the analysis of the data detected by multiple plasma resonance, more accurate concentration of the detection solution can be obtained, and the detection accuracy of the device is improved.

【技术实现步骤摘要】
一种多通道的表面等离子共振生物传感检测装置
本专利技术涉及表面等离子共振生物检测领域，尤其涉及一种多通道的表面等离子共振生物传感检测装置。
技术介绍
在众多生物化学传感分析技术中，表面等离子共振生物传感技术用于生物医学、环境、农业、食品安全中的生物样品的检测已经成为了新的研究热点。表面等离子共振检测技术与质相色谱、液相色谱、红外紫外吸收技术和原子发射等技术相比，具有实时性强、免标志及检测无损伤等特点。表面等离子共振生物传感技术是利用光在高折射率基板与贵重金膜界面发射全反射后，产生透过界面一定深度的倏逝波，激发贵重金属内部的自由电子产生集体震荡，在贵金属表面产生等离子波（表面等离子波），当表面等离子波的传播常数与入射光波的传播常数相同时，即产生表面等离子共振现象，此时反射光强度最小。通过检测产生反射光强度最少的共振角的变化，确定待测样品的介电常数，进而分析待测样品的生物化学特性。图2为现有技术中的表面等离子共振生物传感装置的示意图，表面等离子共振生物传感装置包括菱形结构的半圆柱棱镜23，棱镜的之上设置具有基板21和金属层22的芯片，设置在半圆柱棱镜两侧作为光源的光学系统24和光电检测器25。该金属层由薄膜状的平坦部26和相互隔开间隔配置的金属微粒27形成的凸出部构成。但现有的设备仍然存在着一些问题：现有设备中的激光器往往在摆动过程中，只要发生了一次等离子共振，便不再继续摆动，从而检测的溶液浓度不准确进而影响了装置检测的准确度。
技术实现思路
为解决上述的装置的准确度的问题，本专利技术采用如下技术方案：一种多通道的表面等离子共振生物传感检测装置包括支撑架以及设置在支撑架上的半圆柱棱镜，所述半圆柱棱镜的两侧分别安装有朝向半圆柱棱镜轴截面入射光束的激光器和用于检测半圆柱棱镜轴截面反射光束能量的光电检测器，所述半圆柱棱镜的上表面通过折射率匹配液连接有玻璃片，所述的玻璃片表面镀有金属膜，所述的金属膜上覆盖有两个以上容纳不同检测溶液的微流板从而形成了两个以上发生等离子共振的生物敏感区，所述激光器通过连杆架与所述支撑架摆动连接，所述支撑架上设有用于驱动所述连杆架绕所述半圆柱棱镜往复摆动以调整所述激光器发出的激光的入射角度的旋转驱动机构。所述激光器设置在所述连杆架上，且所述连杆架上设有用于驱动所述激光器在所述连杆架上滑动的直线驱动机构。所述支撑架包括两个相对设置的立柱，所述半圆柱棱镜的两端对应设置在相应的立柱上，所述连杆架包括两个侧边连杆，两个侧边连杆的一端与对应的立柱转动配合、另一端滑动装配有横杆，所述激光器设置在所述横杆上。所述旋转驱动机构包括设置在支撑架上的角度电机，角度电机的动力输出轴与所述连杆架连接，所述直线驱动机构包括滑块电机，滑块电机通过螺母丝杠传动机构带动所述激光器在连杆架上移动，所述多通道的表面等离子共振生物传感检测装置还包括用于控制所述角度电机以及滑块电机的控制单元。所述多通道的表面等离子共振生物传感检测装置还包括用于隔离外部光照的遮光箱体，从而形成了蔽光暗室。所述的光电检测器设置在支撑架上的一侧，与所述的激光器相对设置。所述的一种多通道的表面等离子共振生物传感器检测装置还包括样品容器，所述的样品容器至少设置有两个，所述的样品容器通过管道与所述的微流板相连。所述的一种多通道的表面等离子共振生物传感检测装置还包括与光电检测器相连用于采集数据的数据采集单元。所述的支撑架、连接架、旋转驱动机构、直线驱动机构、半圆柱棱镜、激光器、光电检测器均设置在遮光箱体中。本专利技术的有益效果是：该装置中的支撑架能够在旋转驱动机构的带动下进行摆动，激光器在随着支撑架的摆动改变位置的同时也在支撑架上进行滑动，从而更大程度的改变了激光入设得角度，由于旋转驱动机构驱动支撑架进而带动激光器进行多次摆动，从而提高了生物敏感区发生等离子共振的次数，根据多次等离子共振检测到的数据进行分析，可以得出更加精准的检测溶液的浓度，提高了本装置的检测精准度。附图说明图1是现有技术中的表面等离子共振生物传感装置的示意图；图2是本专利技术的实施例的多通道的表面等离子共振生物传感检测装置的结构示意图；图3是图2的遮光箱体内部相关设备相连接的结构示意图；图4为图2中微流板的局部放大图；图1：21、基板；22金属层；23、棱镜；24、光学系统；25、光电检测器；26、平坦部；27、金属微粒；图2：1、样品容器；2、激光器；3、半圆柱棱镜；4、旋转驱动机构；5、微流板；6、光电检测器；7、支撑架；8、数据采集单元；9、遮光箱体；a、第一侧杆；b、第二侧杆；c、横杆；10、微流板；图4：101、凹槽。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的多通道表面等离子共振生物传感检测装置的实施例，如图1所示：包括样品进样池1、玻璃片5、旋转驱动机构4、由a、b和c连杆架，支撑架7，半圆柱棱镜3，激光器2，光电检测器6，数据采集单元8，遮光箱体9。样品进样池1通过管道与微流板相连，使得样品能够进行共振；遮光箱9体处于最外层，包裹着所有部件；支撑架7处于遮光箱体中间，分设在左右两侧，支撑架7中间通过半圆的凹槽保护壳将半圆柱棱镜3夹着；半圆柱棱镜3上附着一层金属膜，带有凹槽的微流板10通过折射率匹配液覆盖在金属膜上，玻璃片10上的凹槽101通过管道与进样池连接；支撑架7的外侧有安装旋转驱动机构4的孔槽，连杆的两脚固定在旋转驱动机构上，连杆的中间横杠可移动，其通过两侧连杆的内侧滑道移动，并且在中间横杆处安装激光器2；光电检测器6在半圆柱棱镜3的另一侧，与水平面呈夹角放置在光电检测器6自身的固定架上，其通过数据线与电源、数据采集单元连接。优选的，半圆柱棱镜上的金属膜采用50nm贵重金属膜，所述50nm贵重金属膜是指在BK7的玻璃片上蒸镀50nm的金或者银膜，然后在50nm的贵重金属膜上生长一层生物分子识别膜，待检测的生物化学物质流过50nm贵重金属膜，并与50nm贵重金属膜上生物分子识别膜发生相互作用，待测生物样品的浓度通过折射率的变化反映在共振光谱。采用多通道技术进行等离子生物检测，一次性可进行多种生物材料进行检测，效率得到了很大的提高，较大的缩短了检测过程的时间，采用等离子检测技术大幅提高了检测的灵敏度及稳定性。样品进样池1包含样品注射孔，样品容器，进样口，蠕动杆，加热棒，管道接口；检测人员通过样品注射孔向样品容器内滴加检测溶液，样品进入样品容器后，加热棒将待测样品控制在合适的检测温度范围内，蠕动杆在电机的带动下使得溶液通过流通管道进入微流板的样品进口连接，样品在微流板内部的凹槽101与生物敏感区接触，并在微流板的样品出口端流出。采用多通道技术进行等离子生物检测，一次性可进行多种生物材料进行检测，效率得到了很大的提高，较大的缩短了检测过程的时间，采用等离子检测技术大幅提高了检测的灵敏度及稳定性。微流板10内部有样品流通槽道即凹槽101，在该面板两端由丝锥形式的接头孔，通过丝锥式的接头孔将流通管道与该面板进行连接；同时考虑到杂光的干扰，将面板用黑色本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多通道的表面等离子共振生物传感检测装置，其特征在于：包括支撑架以及设置在支撑架上的半圆柱棱镜，所述半圆柱棱镜的两侧分别安装有朝向半圆柱棱镜轴截面入射光束的激光器和用于检测半圆柱棱镜轴截面反射光束能量的光电检测器，所述半圆柱棱镜的上表面通过折射率匹配液连接有玻璃片，所述的玻璃片表面镀有金属膜，所述的金属膜上覆盖有两个以上容纳不同检测溶液的微流板从而形成了两个以上发生等离子共振的生物敏感区，所述激光器通过连杆架与所述支撑架摆动连接，所述支撑架上设有用于驱动所述连杆架绕所述半圆柱棱镜往复摆动以调整所述激光器发出的激光的入射角度的旋转驱动机构。

【技术特征摘要】
1.一种多通道的表面等离子共振生物传感检测装置，其特征在于：包括支撑架以及设置在支撑架上的半圆柱棱镜，所述半圆柱棱镜的两侧分别安装有朝向半圆柱棱镜轴截面入射光束的激光器和用于检测半圆柱棱镜轴截面反射光束能量的光电检测器，所述半圆柱棱镜的上表面通过折射率匹配液连接有玻璃片，所述的玻璃片表面镀有金属膜，所述的金属膜上覆盖有两个以上容纳不同检测溶液的微流板从而形成了两个以上发生等离子共振的生物敏感区，所述激光器通过连杆架与所述支撑架摆动连接，所述支撑架上设有用于驱动所述连杆架绕所述半圆柱棱镜往复摆动以调整所述激光器发出的激光的入射角度的旋转驱动机构。2.根据权利要求1所述的多通道的表面等离子共振生物传感检测装置，其特征在于：所述激光器设置在所述连杆架上，且所述连杆架上设有用于驱动所述激光器在所述连杆架上滑动的直线驱动机构。3.根据权利要求2所述的多通道的表面等离子共振生物传感检测装置，其特征在于：所述支撑架包括两个相对设置的立柱，所述半圆柱棱镜的两端对应设置在相应的立柱上，所述连杆架包括两个侧边连杆，两个侧边连杆的一端与对应的立柱转动配合、另一端滑动装配有横杆，所述激光器设置在所述横杆上。4.根据权利要求3所述的多通道的表面等离子共振生物传感检测装置，其特征在于：所述旋转驱动机构包括设置在支撑架上的角度电...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡建东，杨亚涛，马刘正，孙海峰，郭清乾，王顺，李冬贤，王冠斌，
申请(专利权)人：河南农业大学，
类型：发明
国别省市：河南,41