一种基于数字微镜器件的波长调制型SPR传感器及SPR检测设备制造技术

本实用新型专利技术提出一种基于数字微镜器件的波长调制型SPR传感器及SPR检测设备，包括发射端、检测模块、接收端和滤光片，发射端包括光源，发射端用于产生检测光，检测光为平行光，检测模块包括检测池，检测池上设置有金属层和棱镜，接收端包括分光器、数字微镜器件和接收器，检测模块反射的检测光依次经过分光器和数字微镜器件进入接收器，数字微镜器件包括微镜，多个微镜阵列设置，各个微镜能够独立打开或关闭，微镜用于反射检测光。经过分光后的检测光射入数字微镜器件，数字微镜器件将不同波长的检测光依次反射至接收器，通过使用数字微镜器件进行波长调制，能够提高波长调制的分辨率。能够提高波长调制的分辨率。能够提高波长调制的分辨率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数字微镜器件的波长调制型SPR传感器及SPR检测设备


[0001]本技术涉及传感器研究领域，特别是一种基于数字微镜器件的波长调制型SPR传感器及SPR检测设备。

技术介绍

[0002]表面等离子体共振(Surface Plasmons Resonance，SPR)是一种物理光学现象，是用于表征表面折射率系数改变的一种光学技术，利用SPR技术可以实时观测分子之间的相互作用、薄膜形成等表面现象。表面等离子体(SP)指的是沿着金属和电介质间表面传播的电磁波。当两种介质界面之间存在几十纳米的金属薄膜时，由全反射产生的倏逝波的P偏振分量进入金属薄膜，与金属薄膜中自由电子相互作用从而产生表面等离子体，在入射角或波长为某一适当值的情况下，表面等离子体与倏逝波发生共振，光能被吸收，使得反射光能量急剧下降。
[0003]SPR检测技术作为一种高精度、免标记、可实时响应的检测手段，已经被广泛应用于生命科学、生物学、药物学、分析化学等研究领域。由于SPR检测技术具有能够实时检测生物分子间相互作用、方便快捷、分辨率高于传统方法、无需标记样品、样品需要量少等特点，SPR检测技术广泛应用于蛋白质组学、细胞信号传导、受体/配体、抗体/抗原分子垂钓、免疫识别、癌症研究和新药筛选等生命科学领域，用于实时动态监测蛋白质/蛋白质、蛋白质/核酸、新药分子/靶蛋白等生物分子的相互作用过程。
[0004]从传感器结构上讲SPR传感器有三种耦合方式，分别是棱镜耦合、光纤耦合和光栅耦合，其中基于棱镜耦合方式的Kretschmann传感器结构由于具有制作简单、使用方便、传感芯片容易制备等优点，因此被广泛采用。从检测方式上讲SPR传感器有四种调制类型，分别是角度调制、波长调制、相位调制和强度调制，波长调制检测方式具有如仪器结构简单、折射率测量范围宽、便于与其他检测技术进行联用等优点。波长调制的原理是测量不同波长下对应的光强信号，可以得到一条波长扫描曲线，波长扫描曲线中光强最低点对应的波长称为SPR共振峰，这个SPR共振峰的大小与被测样品溶液的折射率大小成正比。
[0005]波长调制型检测装置一般有两种结构，第一种结构中入射光是宽带光源，通过液晶可调谐滤波系统(LCTF)或其它单色器实现波长扫描，并测量不同波长下对应的光强信号，可以得到一条波长扫描曲线。另外一种结构同样采用宽带光源，与前面结构不同之处在于整个装置中没有单色器，通过在接收端利用光谱仪或其它具有分光检测功能的部件实现不同波长的光强信号检测，这样可以利用商品化的光谱模块进行仪器的快速搭建。
[0006]对于第一种检测装置结构，由于包含液晶可调谐滤波系统(LCTF)或其它单色器，导致仪器光学系统比较复杂，且仪器价格比较昂贵，波长扫描范围也会受到限制；第二种检测装置结构采用光谱仪实现SPR光谱曲线检测，由于光谱仪采用线阵CCD作为光学检测器，存在光信号测量信噪比低、动态测量范围窄、像素间存在串扰等缺点，导致SPR信号测量分辨率不高。

技术实现思路

[0007]本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种基于数字微镜器件的波长调制型SPR传感器及SPR检测设备，基于数字微镜器件的波长调制型SPR传感器能够提高波长调制的分辨率。
[0008]根据本技术提供的基于数字微镜器件的波长调制型SPR传感器，包括发射端、检测模块和接收端，所述发射端包括光源，所述发射端用于产生检测光，检测光为平行光，所述检测模块包括检测池，所述检测池上设置有金属层和棱镜，所述接收端包括分光器、数字微镜器件和接收器，所述检测模块反射的检测光依次经过所述分光器和所述数字微镜器件进入所述接收器，所述数字微镜器件包括微镜，多个所述微镜阵列设置，各个所述微镜能够独立打开或关闭，所述微镜用于反射检测光。
[0009]根据本技术提供的基于数字微镜器件的波长调制型SPR传感器，至少具有如下技术效果：经过分光后的检测光射入数字微镜器件，数字微镜器件将不同波长的检测光依次反射至接收器，通过使用数字微镜器件进行波长调制，能够提高波长调制的分辨率。
[0010]根据本技术的一些实施例，基于数字微镜器件的波长调制型SPR传感器包括滤光片，所述滤光片设置在所述数字微镜器件的光路前，所述滤光片用于滤去一定波长的检测光。根据本技术的一些实施例，所述分光器采用衍射光栅。
[0011]根据本技术的一些实施例，所述接收端包括汇聚透镜和聚焦透镜，所述数字微镜器件反射的检测光依次经过所述汇聚透镜和所述聚焦透镜进入所述接收器。
[0012]根据本技术的一些实施例，所述接收器采用单点检测器。
[0013]根据本技术的一些实施例，所述发射端包括偏振片。
[0014]根据本技术的一些实施例，所述发射端包括准直透镜，所述光源发射的检测光依次经过所述准直透镜和所述偏振片进入所述检测模块。
[0015]根据本技术的一些实施例，所述准直透镜和所述偏振片的光路之间设置有光阑。
[0016]根据本技术的一些实施例，所述光源包括LED灯和小孔光阑。
[0017]根据本技术提供的SPR检测设备，包括本技术提供的基于数字微镜器件的波长调制型SPR传感器。
[0018]根据本技术提供的SPR检测设备，至少具有如下技术效果：通过使用本技术提供的基于数字微镜器件的波长调制型SPR传感器，能够提高SPR检测设备的波长调制分辨率。
附图说明
[0019]本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0020]图1是根据本技术提供的基于数字微镜器件的波长调制型SPR传感器的示意图。
[0021]附图标记：
[0022]光源11、准直透镜12、光阑13、偏振片14、
[0023]检测池21、金属层22、棱镜23、
[0024]滤光片31、分光器32、汇聚透镜33、数字微镜器件34、聚焦透镜35、接收器36。
具体实施方式
[0025]下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0026]在本技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0027]在本技术的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数字微镜器件的波长调制型SPR传感器，其特征在于，包括：发射端，所述发射端包括光源(11)，所述发射端用于产生检测光，检测光为平行光；检测模块，所述检测模块包括检测池(21)，所述检测池(21)上设置有金属层(22)和棱镜(23)；接收端，所述接收端包括分光器(32)、数字微镜器件(34)和接收器(36)，所述检测模块反射的检测光依次经过所述分光器(32)和所述数字微镜器件(34)进入所述接收器(36)，所述数字微镜器件(34)包括微镜，多个所述微镜阵列设置，各个所述微镜能够独立打开或关闭，所述微镜用于反射检测光。2.根据权利要求1所述的基于数字微镜器件的波长调制型SPR传感器，其特征在于：基于数字微镜器件的波长调制型SPR传感器包括滤光片(31)，所述滤光片(31)设置在所述数字微镜器件(34)的光路前，所述滤光片(31)用于滤去一定波长的检测光。3.根据权利要求1或2所述的基于数字微镜器件的波长调制型SPR传感器，其特征在于：所述分光器(32)采用衍射光栅。4.根据权利要求1或2所述的基于数字微镜器件的波长调制型SPR传感器，其特征在于：所述接收端包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：王伟，牛利，韩冬雪，刘振邦，包宇，马英明，何颖，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：新型
国别省市：