一种手性探测器及探测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种手性探测器，包括输入电极、敏感部、输出电极和基底；所述输入电极、所述敏感部和所述输出电极设置于所述基底上，所述敏感部设置于所述输入电极和所述输出电极之间；所述敏感部由多个周期排列的手性结构组成，所述基底的材料为压电材料。本发明专利技术根据敏感部与不同手性分子溶液在圆偏振光激发下产生的表面等离激元共振不同，造成输出电极输出的电信号的频率漂移也不同来检测待测分子的手性。结构简单，制作成本低，提高了探测精度，为分子的手性识别提供了新的方向。

【技术实现步骤摘要】
一种手性探测器及探测系统
本专利技术涉及手性识别
，特别是涉及一种手性探测器及探测系统。
技术介绍
手性是生命有序化和组织化的基础，在自然界和生命体中扮演着重要的角色。对于地球上大部分生物而言，手性药物分子的构型不同往往具有不同的生理毒性和活性，因此对手性信号的检测及手性分子的识别和分离是生物制药、有机化学、高分子材料及药物化学等领域的研究重点和热点。光学上，具有手性的物质或结构通常会表现出非对称传输、圆二色性和圆偏振发光等特殊的光学活性。研究手性物质光学活性有助于加深对自然界手性起源问题的认识。手性材料或手性结构的研究在手性识别、手性物质探测、手性催化、手性光束调控等诸多领域具有重要的应用价值。但是传统的手性分子的手性检测结构复杂，成本高，探测精度低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种手性探测器及探测系统，结构简单，制作成本低。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种手性探测器，包括输入电极、敏感部、输出电极和基底；所述输入电极、所述敏感部和所述输出电极设置于所述基底上，所述敏感部设置于所述输入电极和所述输出电极之间；所述敏感部由多个周期排列的手性结构组成，所述基底的材料为压电材料。可选的，还包括第一反射部和第二反射部，所述第一反射部和所述第二反射部设置于所述基底上，所述输入电极和所述输出电极设置于所述第一反射部和所述第二反射部之间。可选的，所述第一反射部和所述第二反射部均包括多个周期性的光栅结构。可选的，所述光栅结构为金属条，所述金属条的数量为3个、4个或5个。可选的，所述输入电极和所述输出电极均为叉指电极。可选的，所述输入电极和所述输出电极的材料为金、铜和铝中的任意一种或任意两种的合金。可选的，所述敏感部的材料为金、银或硅。可选的，所述压电材料为石英晶体或铌酸锂晶体。一种手性探测系统，包括权利要求1至8任一项权利要求所述的手性探测器和光源。可选的，所述光源为发射圆偏振光的光源。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术公开了一种手性探测器，包括输入电极、敏感部、输出电极和基底；所述输入电极、所述敏感部和所述输出电极设置于所述基底上，所述敏感部设置于所述输入电极和所述输出电极之间；所述敏感部由多个周期排列的手性结构组成，所述基底的材料为压电材料。本专利技术根据敏感部与不同手性分子溶液在圆偏振光激发下产生的表面等离激元共振不同，造成输出电极输出的电信号的频率漂移也不同来检测待测分子的手性。结构简单，制作成本低，提高了探测精度，为分子的手性识别提供了新的方向。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种手性探测器的结构图；图2为本专利技术实施例提供的一种手性探测器的俯视图；图3为本专利技术实施例提供的另一种手性探测器的俯视图。符号说明：1-基底、21-输入电极、22-输出电极、3-敏感部、4-反射部。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。本专利技术的目的是提供一种手性探测器及探测系统，结构简单，制作成本低。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。实施例1图1为本专利技术实施例提供的一种手性探测器的结构图，如图1所示，包括包括输入电极21、敏感部3、输出电极22和基底1。输入电极21、敏感部3和输出电极22设置于基底1上，敏感部2设置于输入电极21和输出电极22之间。敏感部3由多个周期排列的手性结构组成，基底1的材料为压电材料。在本实施例中，还包括反射部4，反射部4包括第一反射部和第二反射部，第一反射部和第二反射部设置于基底1上，输入电极21和输出电极22设置于第一反射部和第二反射部之间。优选地，敏感部3的材料为金、银或硅。优选地，输入电极21和输出电极22均为叉指电极。本探测器的使用过程如下：采用滴涂法、喷涂法、旋涂法中的任意一种方法将待测手性分子溶液涂在敏感部3上。本实施例中以旋涂法进行说明，首先将手性探测器置于匀胶机托盘中心，用吸管吸取一滴待测手性分子溶液滴加在敏感部3处。然后设定好匀胶机时间1分钟，转速4000转进行旋涂。最终在敏感部区域得到一个均匀厚度为270nm的涂覆。厚度可根据匀胶机时间，转速以及滴加量进行设置。涂完待测手性分子溶液后，采用圆偏振光进行照射敏感部3。然后在输入电极21施加激励信号，此时压电基底1表面会产生声表面波，沿基底1传播。而敏感部3中的周期性手性结构与待测手性分子溶液在圆偏振光的激发下会产生表面等离激元共振，引起基底1的材料参数发生变化，声表面波在沿基底1表面传播时发生变化，输出电极22输出的电信号频率发生漂移。由于未放置待测分子时敏感部3在圆偏振光激发下产生的手性场固定，即输出电极22输出的电信号频率固定，通过检测发生漂移的电信号频率即可探测出手性分子手性。在本实施例中，敏感部3中的手性结构为左手手性结构或右手手性结构。图2为本专利技术实施例提供的一种手性探测器的俯视图，图3为本专利技术实施例提供的另一种手性探测器的俯视图。由于不同手性的手性结构产生的手性场不一样，其对手性分子识别也不一样。对于左手性分子而言，其只识别左手性场，因而其与产生左手性场的结构的反应所引起的共振大，对基底1的材料参数带来的变化大，最终造成的输出电极22的频率偏移也大。相反地，右手性分子最终造成的输出电极22的频率偏移小。对于右手性分子而言，其只识别右手性场，因而其与产生右手性场的结构的反应所引起的共振大，对基底1的材料参数带来的变化大，最终造成输出电极22的频率偏移也大，而相反地，左手性分子最终造成输出电极22的频率偏移小。故无论是左手性结构还是右手性结构，最终都可以识别出手性分子的手性。进一步地，压电材料为石英晶体或铌酸锂晶体。压电材料可产生压电效应，一方面可在基底1表面进行声表面波的传播，另一方面可与两电极相互作用，实现电信号与声表面波信号的相互转换，使得两电极可以激励和接收到声表面波。进一步地，两电极为导电金属，材料为金、铜和铝中的任意一种或任意两种的合金。可以同压电基底1相互作用实现声-电互换，对声表面波进行激励和检测。进一步地，第一反射部和第二反射部均包括多个周期性的光栅结构。光栅结构可为金属条或金属凹槽，当为金属条时，金属条的数量为3个、4个或5个。本实施例中的反射部4可反射在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种手性探测器，其特征在于，包括输入电极、敏感部、输出电极和基底；所述输入电极、所述敏感部和所述输出电极设置于所述基底上，所述敏感部设置于所述输入电极和所述输出电极之间；所述敏感部由多个周期排列的手性结构组成，所述基底的材料为压电材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种手性探测器，其特征在于，包括输入电极、敏感部、输出电极和基底；所述输入电极、所述敏感部和所述输出电极设置于所述基底上，所述敏感部设置于所述输入电极和所述输出电极之间；所述敏感部由多个周期排列的手性结构组成，所述基底的材料为压电材料。


2.根据权利要求1所述的手性探测器，其特征在于，还包括第一反射部和第二反射部，所述第一反射部和所述第二反射部设置于所述基底上，所述输入电极和所述输出电极设置于所述第一反射部和所述第二反射部之间。


3.根据权利要求1所述的手性探测器，其特征在于，所述第一反射部和所述第二反射部均包括多个周期性的光栅结构。


4.根据权利要求3所述的手性探测器，其特征在于，所述光栅结构为金属条，所述金属条的数量为3个...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：刘翡琼，
类型：发明
国别省市：陕西;61