电势扫描局域表面等离子体共振的传感检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电势扫描局域表面等离子体共振的传感检测装置及方法，所述装置包括：光源；反应池，用于承载待测溶液；扫描电势单元，所述扫描电势单元用于输出扫描电势；激励电极单元，所述激励电极单元的输入端与所述扫描电势单元的输出端电连接，所述激励电极单元的输出端与所述反应池电连接，用于对所述待测溶液产生激励；分光光度计，用于接收由所述光源发出并透过被激励的待测溶液的光线，根据所述光线，得到消光度。所述装置及方法解决了相关技术中存在的传统LSPR传感技术对复合光源依赖的技术问题。源依赖的技术问题。源依赖的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
电势扫描局域表面等离子体共振的传感检测装置及方法


[0001]本申请涉及局域表面等离子体共振的光学传感
，尤其涉及一种电势扫描局域表面等离子体共振的传感检测装置及方法。

技术介绍

[0002]局域表面等离子体共振(local surface plasmon resonance,LSPR)是一种发生在纳米颗粒如金纳米球或金纳米棒等上的光子能量共振吸收现象，其吸收峰强度及吸收峰位置受纳米颗粒的组成材料、结构外形、尺寸，以及表面修饰等的影响，常应用于生物传感领域。借助金纳米颗粒的高比表面积特性、良好的尺寸控制特性，以及优异的紫外
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可见光谱吸收特性等，LSPR在光学传感器的构建中发挥着重要的作用。
[0003]传统的LSPR传感技术是在一定范围波长的复合光源激励下，检测纳米材料对入射光的吸收情况，并以此来判断待测物质所处环境的折射率变化。该传感技术通过对纳米颗粒的特异性修饰来确定待测物的种类，通过分析光谱的波峰改变量来判断待测物的浓度，并以此来实现特异性的生物传感检测。
[0004]在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：该传统LSPR传感技术对入射光源的要求较高，通常为基于波长扫描的复合光源，如紫外
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可见复合光源等，该光源不仅造价高，且所占空间较大，已无法适应便携式传感技术的发展。

技术实现思路

[0005]本申请实施例的目的是提供一种电势扫描局域表面等离子体共振的传感检测装置及方法，以解决相关技术中存在的传统LSPR传感技术对复合光源依赖的技术问题。
[0006]根据本申请实施例的第一方面，提供一种电势扫描局域表面等离子体共振的传感检测装置，包括：
[0007]光源；
[0008]反应池，用于承载待测溶液；
[0009]扫描电势单元，所述扫描电势单元用于输出扫描电势；
[0010]激励电极单元，所述激励电极单元的输入端与所述扫描电势单元的输出端电连接，所述激励电极单元的输出端与所述反应池电连接，用于对所述待测溶液产生激励；
[0011]分光光度计，用于接收由所述光源发出并透过被激励的待测溶液的光线，根据所述光线，得到消光度。
[0012]进一步地，所述装置还包括：
[0013]处理器，所述处理器的输出端与所述扫描电势单元的输入端及所述光源的输入端电连接，用于设置所述扫描电势的参数。
[0014]进一步地，所述激励电极单元包括：
[0015]工作电极，所述工作电极的输入端与所述扫描电势单元的输出端电连接，所述工作电极的输出端与所述反应池电连接以对所述待测溶液产生激励；
[0016]对电极，所述对电极的输入端与所述扫描电势单元的输出端电连接，所述对电极的输出端与所述反应池电连接以对所述待测溶液产生激励。
[0017]进一步地，所述激励电极单元还包括参比电极，所述参比电极的输入端与所述扫描电势单元的输出端电连接，所述参比电极的输出端与所述反应池电连接以对所述待测溶液产生激励。
[0018]进一步地，所述装置还包括：
[0019]支架，所述支架包括用于承载反应池的检测台、与所述检测台固定连接的支架壁、与所述支架壁固定连接的支架板以及固定在所述支架板上的光线入射口。
[0020]进一步地，所述光源、扫描电势单元与处理器集成在同一电路板上。
[0021]进一步地，所述电路板上安装有电池，所述电池与所述电路板电连接，用于提供电源。
[0022]进一步地，所述电路板还包括电源管理单元，所述电源管理单元的输入端与所述电池的输出端电连接，所述电源管理单元的输出端与所述电路板电连接。
[0023]进一步地，所述工作电极和对电极使用透明玻璃基底，以使得所述光源发出的光线能够照射到所述工作电极上并到达所述光线入射口。
[0024]根据本申请实施例的第二方面，提供一种电势扫描局域表面等离子体共振的传感检测方法，所述方法在如第一方面所述的装置中实现，该方法包括：
[0025]将待测溶液加入到反应池中；
[0026]同时打开光源和扫描电势单元，以使得所述扫描电势单元输出扫描电势到激励电极单元，所述激励电极单元产生等离子体共振效应并对所述待测溶液产生激励；
[0027]通过分光光度计记录消光度随所述扫描电势的变化而产生的变化，得到电势
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消光度关系，以得到所述待测溶液中电活性生物分子的种类；
[0028]记录同一电活性生物分子的不同浓度待测溶液下的电势
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消光度关系；
[0029]根据所述不同浓度待测溶液下的电势
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消光度关系，得到待测溶液浓度与消光度的关系，以实现对所述电活性生物分子的待测溶液浓度的传感检测。
[0030]本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[0031]由上述实施例可知，本申请所述的扫描电势单元采用了扫描电势激励的技术，克服了光学传感对基于波长扫描的复合光源的要求，使得所述光源克服了传统光源占用空间大的问题，达到减小装置体积的效果的同时也达到降低光学传感复杂度的效果；所述激励电极单元接受所述扫描电势单元的输出并对所述反应池中的待测溶液产生激励，所述光源发出的光线透过所述待测溶液被所述分光光度计接受所述光线，得到消光度，从而得到电势
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消光度关系，进而实现电势扫描局域表面等离子体共振的传感检测。
[0032]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0033]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
[0034]图1是根据一示例性实施例示出的电势扫描局域表面等离子体共振的传感检测装
置示意图。
[0035]图2是根据一示例性实施例示出的LED光源的表征图。
[0036]图3是根据一示例性实施例示出的对电极的立体示意图。
[0037]图4是根据一示例性实施例示出的工作电极的立体示意图。
[0038]图5是根据一示例性实施例示出的电路板的立体示意图。
[0039]图6是根据一示例性实施例示出的电路板的上视图。
[0040]图7是根据一示例性实施例示出的传感装置支架示意图。
[0041]图8是根据一示例性实施例示出的检测腔的立体示意图。
[0042]图9是根据一示例性实施例示出的检测腔的上视图。
[0043]图10是根据一示例性实施例示出的检测腔的下视图。
[0044]图11是根据一示例性实施例示出的检测盒示意图。
[0045]图12是根据一示例性实施例示出的检测盒盖的立体示意图。
[0046]图13是根据一示例性实施例示出的检测盒盖的上视图。
[0047]图14是根据一示例性实施例示出的检测盒盖的下视图。
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电势扫描局域表面等离子体共振的传感检测装置，其特征在于，包括：光源；反应池，用于承载待测溶液；扫描电势单元，所述扫描电势单元用于输出扫描电势；激励电极单元，所述激励电极单元的输入端与所述扫描电势单元的输出端电连接，所述激励电极单元的输出端与所述反应池电连接，用于对所述待测溶液产生激励；分光光度计，用于接收由所述光源发出并透过被激励的待测溶液的光线，根据所述光线，得到消光度。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：处理器，所述处理器的输出端与所述扫描电势单元的输入端及所述光源的输入端电连接，用于设置所述扫描电势的参数。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述激励电极单元包括：工作电极，所述工作电极的输入端与所述扫描电势单元的输出端电连接，所述工作电极的输出端与所述反应池电连接以对所述待测溶液产生激励；对电极，所述对电极的输入端与所述扫描电势单元的输出端电连接，所述对电极的输出端与所述反应池电连接以对所述待测溶液产生激励。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述激励电极单元还包括参比电极，所述参比电极的输入端与所述扫描电势单元的输出端电连接，所述参比电极的输出端与所述反应池电连接以对所述待测溶液产生激励。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：支架，所述支架包括用于承载反应池的检测台、与所述检测台固定连接的支架壁、与所述支架壁固定连接的支架板以及固定在所述支架板上的光线入射口。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘清君，陈泽涛，李亚茹，卢妍利，张芬妮，程晨，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：