本发明专利技术提出了一种阵列光纤倏逝波生物传感器系统，包括：激光发射装置（１）；激光传输光路（２，６０１，６０３）；光纤探头（９）；荧光接收光路（６０２，６０３）；光电探测器（４）；以及处理单元（１１）。其中，激光传输光路（２，６０１，６０３）的输入端与激光发射装置（１）耦合，输出端耦合至光纤探头（９）；荧光接收光路（６０２，６０３）的输入端与光纤探头（９）耦合，输出端耦合至光电探测器（４）；处理单元（１１）与光电探测器（４）以及激光发射装置（１）连接。其中，激光传输光路（２，６０１，６０３）和荧光接收光路（６０２，６０３）至少部分地由光纤构成。通过本发明专利技术，实现了传感系统结构简单、光传递效率高，仪器紧凑和小型化。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种阵列光纤倏逝波生物传感器系统，尤其涉及一 种用于检测环境有机污染物浓度的阵列光纤 <务逝波生物传感器系统。
技术介绍
光纤倏逝波生物传感器系统利用光波在光纤内以全反射方式 传输时在光纤探头所处的介质中产生倏逝波，该倏逝波将可激发通 过^及附或以生物亲和反应而连4妄在纟笨头表面上的标i己有焚光分子 的生物物质，从而实现检测待测目标物质浓度的目的。通常倏逝波 场的穿透深度只有lt十纳米至几百纳米，所以光纤^务逝波生物传感 器系统只能探测到结合于倏逝波场范围内的荧光分子发出的焚光，而溶液中游离的荧光分子对;险测结果贡献非常小。因此光纤<务逝波 生物传感器具有灵敏度高、生物特异性强；操作简单，测量速度快； 可以对生物反应的动态过程进行监测；整机可以小型化等特点，从 而4吏其在生物医学研究、食品4企测、环境监测等领域得到了广泛的 应用。传统的光纤倏逝波生物传感器系统主要是利用光纤作为探头 和光信息传输部分，而在信号的收集等部分大量利用光学分离元器 件。对激发光和从光纤探头一端射出的荧光的传输、收集和检测都 是采用常规的光学系统，通常包括反射镜、透镜组、斩波器等光学 元件。5因此，传统的光纤4务逝波生物传感器系统的^:点在于系统复杂；能量损耗大；元件定位要求高；占用空间大、不易实现仪器小 型化；光路布置灵活度低，调节难度大等。
技术实现思路
本专利技术提出了 一种用于检测环境有机污染物浓度的阵列光纤 倏逝波生物传感器系统，目的在于将激发光的传输和荧光的收集与 传输都利用光纤来完成。根据本专利技术的一方面，提出了一种阵列光纤^务逝波生物传感器 系统，包括激光发射装置(1);激光传输光路(2， 601， 603 ); 光纤探头(9);荧光接收光路(602, 603 );光电探测器(4);以 及处理单元(11 )。其中，激光传输光^各(2, 601， 603 )的输入端与激光发射装 置(1)耦合，输出端耦合至光纤探头(9);荧光接收光路(602， 603 )的输入端与光纤探头(9 )耦合，输出端耦合至光电探测器(4 ); 处理单元(11 )与光电探测器(4)以及激光发射装置(1 )连接。其中，激光传输光路(2， 601， 603 )和荧光接收光路(602， 603 )至少部分地由光纤构成。其中，传感器系统包括多个所述光纤探头(9);激光传输光路 包括第一激光光路部分(2)，将来自激光发射装置(1)的单路 激光束分成与多个光纤探头(9)相对应的多路激光束；以及第二 ;敫光光^各部分(601, 603 )，由光纤构成，其两端分别井禺合第一;敫 光光路部分(2)和多个光纤探头(9)，以传输多路激光束。其中， 焚光接收光路(602， 603 )由光纤构成；激光传输光路的第二激光 光路部分(601, 603 )与焚光接收光路(602, 603 ) —体构成单多模光纤耦合器(6)。此外，激光传输光路的第一激光光路部分(2) 为由光纤构成的单模光纤耦合器。其中，光电探测器(4)与荧光 接收光路(602， 603 )之间设置有焚光滤光片(5)。此外，传感器 系统还包括样品流路，光纤探头(9)设置在流路中。其中，样品 流路包括样品池(10)、分别与样品池(10)连4妄的入口部(13 ) 和出口部(8)以及i殳置在入口部(13)中的泵(14)。其中，处理 单元(11 )包括锁相放大器(111 )，与光电探测器(4)和激光发 射装置(l)相连接，锁相放大器(111)用于对光电探测器(4) 输出的信号进行过滤以及放大；计算装置(112),与锁相放大器(111 ) 相连接，采集从锁相放大器(111 )输出的电信号并对电信号进行 数据处理。其中，处理单元(11)的计算装置(112)连接至样品 流路的泵(14)以控制泵(14)的运行。此外，光纤探头(9)为 组合锥型的多模光纤探头。其中，光纤探头(9)的光纤纤芯表面 固定有生物识别分子。本专利技术的阵列光纤倏逝波传感系统通过光纤来实现激发光的 传输和荧光的收集与传输，因此光学分离元件少、结构简单、光传 递效率高，实现了仪器的紧凑性和小型化；同时，该仪器采用阵列 光纤纟笨头形式，可以同时实if见多种才羊品的冲企测。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申 请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并 不构成对本专利技术的不当限定。在附图中图1是根据本专利技术实施例的阵列光纤倏逝波生物传感器系统的 框图2是图1所示的光纤探头9的示意7图3是图1所示的单多模光纤耦合器6的示意图；以及图4是图1所示的单模光纤耦合器2的示意图。具体实施例方式下面参考附图，详细说明本专利技术的具体实施方式。图1是根据本专利技术实施例的阵列光纤倏逝波生物传感器系统的 框图。如图l所示，根据本专利技术实施例的阵列光纤倏逝波生物传感 器系统，包4舌激光发射装置1;激光传输光^各2， 601， 603;光 纤探头9;荧光接收光路602, 603;光电探测器4;以及处理单元 11。其中，激光传输光^各2， 601， 603的输入端与激光发射装置1 耦合，输出端耦合至光纤探头9;荧光接收光^各602, 603的输入端 与光纤探头9耦合，输出端耦合至光电探测器4;处理单元ll与光 电探测器4以及激光发射装置1连接。其中，激光传输光路2, 601， 603和荧光4妄收光路602， 603 至少部分地由光纤构成。其中，传感系统包括多个所述光纤探头9;激光传输光路包括 第一激光光路部分2，将来自激光发射装置1的单路激光束分成与 多个光纤探头9相对应的多路激光束；以及第二激光光路部分601， 603,由光纤构成，其中，601和602分别耦合第一激光光^各部分2 和多个光纤探头9，以传输多路激光束。其中，荧光接收光路602, 603由光纤构成；激光传输光i 各的第二激光光^各部分601， 603与焚 光4^收光i 各602， 603 —体构成单多才莫光纤耦合器6。此外，激光传 输光路的第一激光光路部分2为由光纤构成的单^^莫光纤耦合器。其8中，光电探测器4与荧光接收光路602, 603之间设置有荧光过滤 片5。此外，传感系统还包括样品流路，光纤探头9设置在流路中。 其中，才羊品流路包括^羊品池10 、分别与才羊品池10连4妄的入口部13 和出口部8以及i殳置在入口部13中的泵14。其中，处理单元11包 括锁相放大器lll，与光电探测器4和激光发射装置1相连接， 锁相放大器111用于对光电探测器4输出的信号进行过滤以及放大； 计算装置112，与锁相放大器111相连接，采集从锁相放大器111 输出的电信号并对电信号进刊-凄t据处理。其中，处理单元11的计 算装置112连接至样品流路的泵14以控制泵14的运行。此外，光 纤探头9为组合锥型的多模光纤探头。其中，光纤探头9的光纤纤 芯表面固定有生物识别分子。如图1所示，才艮据本专利技术另一实施例的阵列光纤4务逝波生物传 感器系统，包括激光发射装置、激光传输和荧光接收光路、样品流 路、荧光采集装置和数据处理装置构成。其中激光发射装置为脉沖 激光器l;激光传输和荧光接收光路lx3单模光纤耦合器2、单多 模光纤耦合器6和光纤探头9;样品流路含有样品池10、蠕动泵14， 样品池上本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于检测环境有机污染物浓度的阵列光纤倏逝波生物传感器系统，包括：激光发射装置（１）、激光传输光路（２，６０１，６０３）、光纤探头（９）、荧光接收光路（６０２，６０３）、光电探测器（４）、以及处理单元（１１），其中： 所述激光传输光路（２，６０１，６０３）的输入端与所述激光发射装置（１）耦合，输出端耦合至所述光纤探头（９）； 所述荧光接收光路（６０２，６０３）的输入端与所述光纤探头（９）耦合，输出端耦合至所述光电探测器（４）； 所述处理单元（１１）与所述光电探测器（４）以及所述激光发射装置（１）连接； 其特征在于，所述激光传输光路（２，６０１，６０３）和所述荧光接收光路（６０２，６０３）至少部分地由光纤构成。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：龙峰，施汉昌，廖志民，何苗，
申请(专利权)人：北京金达清创环境科技有限公司，清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。