【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于表面等离子体共振(spr)光谱的和等离子体波导共振(pwr)光谱装置的可移除样品保持器及其使用方法。
技术介绍
1、表面等离子体共振(spr)是通过金属表面的自由电子与电磁波(光)之间的相互作用发生的共振现象。spr是用于观察折射率(ri)的小变化的有用技术。它是允许实时观察无标记的分子相互作用的强大的光学检测技术。因此，spr已经用于各种各样的应用中，包括用于生命科学、电化学、化学蒸汽检测、食品和环境安全、化学和生物感测、药物开发、材料科学等中。可以使用spr进行或观察到的一些关键检测是所期望的配体的结合度、动力学、亲和性、特异性以及浓度，而不需要任何标记。
2、等离子体波导共振(pwr)是表面等离子体共振的变体。与spr相比，pwr具有几个优点。具体地，pwr中的典型信号峰值比可比较的spr窄了将近一个数量级(an order of amagnitude)。此外，pwr利用与spr所使用的表面等离子体模式相反的波导模式。pwr还允许利用与spr中的仅一个偏振相反的两个偏振的光，并且打开门以测量表面上的薄层材料的光学各向异性并且以高分辨率确定分子的取向。这是为什么pwr对于研究在各向异性取向的薄膜(诸如在细胞膜中的那些等)中发生的分子相互作用是理想的原因之一。
3、进行spr的经典装置被称为克雷奇曼(kretschmann)配置。简言之，在一般的传播表面等离子体共振传感器中使用棱镜将光引入玻璃基板。传感器芯片(通常包括涂覆有导体的玻璃基板)和棱镜需要与薄膜或匹配油紧密附接。使用表面等离
4、通过改变光的入射角度进行反射率测量。在特定入射角(共振入射角)θ1处，如图1b所示，反射角被极大地衰减。当进入玻璃基板(12)与金属膜(13)界面的光在相关界面处发生全反射时，相关界面处产生的瞬逝光(近场光)与金属的表面等离子体波相互作用。在特定波长或特定入射角下，光能量被吸收到金属膜(13)中并且变为金属膜(13)中的自由电子的振动能，由此光的反射率显著降低。
5、共振条件取决于金属膜(13)的周边物质的介电常数(折射率)，并且因此用作用于以高灵敏度检测周边物质的特性变化的方法。特别地，当用作生物传感器时，将与特定蛋白质(16，例如抗原)独特结合的抗体(14，即探头)预先固定在金属膜(13)的表面上，如图1a所示。如果作为目标的抗原(16)存在于引入的测试样品(15)中，则抗原(16)和抗体(14)结合，如图1c所示。当结合抗原(16)时，围绕金属膜(13)的折射率改变，并且共振波长和共振入射角度改变。因此，可以通过在引入测试样品(15)之前和之后测量共振波长的变化、共振入射角的变化、或共振波长的时间变化(当入射角保持不变)和共振入射角来确定抗原(16)是否包含在测试样品(15)中。还可测定样品中抗原(16)的浓度。
6、图1d示出了测量反射率相对于入射角的依赖性的结果的一个示例。在图1d中，虚线表示引入测试样品(15)之前的反射光谱17a，并且实线表示引入测试样品(15)、且抗原(16)与抗体(14)复合之后的反射光谱17b。可以通过在引入测试样品(15)之前和之后测量共振入射角的变化δθ来检查测试样品(15)是否包含抗原(16)。使用spr或pwr，可以确定各种各样的信息，例如但不限于测试样品中抗原(16)的浓度、特定病原体的存在、紊乱(disorder)的存在、结合度的动力学、亲和性以及其他有用的相互作用信息。
7、在典型的基于棱镜的spr、pwr等系统中，使用棱镜将光引入玻璃基板。常规的pwr系统不使用一次性传感器芯片。相反，它使用镀金属的棱镜并将样品直接引入棱镜表面。如在图2中显而易见的，在常规的pwr系统中，在每个测试之后，需要移除样品隔室(5)和涂覆的棱镜(8)以进行清洁。
8、将样品直接引入棱镜表面的一些常规的spr、pwr等系统要求在每次测试之后清洗棱镜和样品隔室以避免交叉污染。棱镜和流动路径的清洁典型地是手动完成的并且是耗时的。清洁棱镜和样品隔室还需要人关闭仪器并将仪器拆开。这使得系统对于高通量应用而言效率低并且不切实际。
9、带有一次性传感器芯片的基于棱镜的spr、pwr以及类似系统通常使用光学胶以确保棱镜与传感器芯片之间的最大光耦合。这具有许多缺点。首先，施加光学胶是附加操作步骤，并且需要适当的技术来确保一致性的质量。这引入了可能影响测试结果的附加变量。第二，清洁光学胶增加了系统设计和操作工作流程的复杂性。第三，增加操作胶以及保证适当的耦合，增加了系统设计的复杂度，使系统更大。传统的spr系统的其他缺点包括但不限于：(1)样品隔室和流动路径固定在仪器中，并且仅能通过内置的样品流动系统来清洁，这不能彻底清洁流动路径；以及(2)随着时间的推移，将积聚覆盖层并且可能影响性能。因此，大多数现有的spr系统需要频繁的维护来清洁流动系统(例如，每周或每月)。
10、因此，需要一种简化操作工作流程并提高测试效率的spr或pwr系统。
技术实现思路
1、本专利技术的一些方面是基于本专利技术人开发的一种能够作为传感器芯片简单地装载到pwr或spr系统中的单元。在一些实施例中，不同于需要在操作之前胶合棱镜和传感器芯片的常规pwr或spr系统，本专利技术的装置不需要任何光学胶。因而，本专利技术的装置简化了操作工作流并提高了测试效率。此外，通过消除在大多数spr仪器中使用的附加载玻片，本专利技术的装置还简化spr或pwr仪器的设计，例如，通过消除对传感器芯片(例如，载玻片)和棱镜之间的耦合的担心的需要。
2、本专利技术的一些方面提供了一种样品保持器装置(10)，该样品保持器装置(10)包括样品注入端口(100)，该样品注入端口(100)可移除地连接到样品隔室基座(300)，
3、其中，
4、所述样品注入端口(100)包括：
5、顶部部分(104)，其包括用于将流体样品引入所述样品保持器装置(10)的样品注入孔口(112)；
6、底部部分(108)；以及
7、本体部分(116)，其从所述顶部部分(104)延伸至所述底部部分(108)；
8、通道(120)，所述通道(120)位于在所述本体部分(116)内，从所述样品注入孔口(112)延伸至所述底部部分(108)；
9、并且其中，
10、所述样品隔室基座(300)包括：
11、连接至样品室(308)的样品入口(304)本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种样品保持器装置(10)，所述样品保持器装置(10)包括样品注入端口(100)，所述样品注入端口(100)可移除地连接至样品隔室基座(300)，
2.根据权利要求1所述的样品保持器装置(10)，还包括棱镜固持器(200)，其中，所述棱镜固持器(200)包括：
3.根据权利要求2所述的样品保持器装置(10)，其中，所述棱镜固持器还包括流体流入/流出凹口或狭槽开口(224)，所述流体流入/流出凹口或狭槽开口(224)被适配成允许进入所述溶液出口(316A)和所述溶液入口(316B)。
4.根据权利要求2所述的样品保持器装置(10)，其中，所述棱镜固持器(200)还包括棱镜固持器引导通道(332)，并且所述棱镜固持器(200)还包括棱镜固持器引导件(220)，其中，所述棱镜固持器引导件(220)被配置成插入到所述样品隔室基座(300)的所述棱镜固持器引导通道(332)中或者与所述样品隔室基座(300)的所述棱镜固持器引导通道(332)接合。
5.根据权利要求2所述的样品保持器装置(10)，其中，所述棱镜固持器(200)还包括样品保持
6.根据权利要求1所述的样品保持器装置(10)，其中，所述样品注入端口(100)的所述顶部部分(104)还包括被适配成将测试样品协助引入至所述样品隔室基座(300)中的环形腔(124)。
7.根据权利要求1所述的样品保持器装置(10)，其中，所述样品注入端口(100)还包括接合元件(102)，并且其中，所述样品隔室基座(300)还包括被适配成与所述样品注入端口(100)的所述接合元件(102)接合的相应接合元件(302)。
8.根据权利要求1所述的样品保持器装置(10)，其中，所述样品注入端口(100)还包括座部元件(106)，所述座部元件(106)被适配成当所述样品注入端口(100)与所述样品隔室基座(300)接合时与所述样品隔室基座(300)接触。
9.根据权利要求8所述的样品保持器装置(10)，其中，所述座部元件(106)包括腔(122)。
10.根据权利要求9所述的样品保持器装置(10)，其中，所述腔(122)包括可移除地插入的密封件(504)。
11.根据权利要求1所述的样品保持器装置(10)，其中，所述样品隔室基座(300)还包括室窗口(328)和围绕所述室窗口(328)的腔(336)。
12.根据权利要求11所述的样品保持器装置(10)，还包括在环形腔(336)内可移除地插入的密封件(508)。
13.一种用于等离子体波导共振(PWR)或表面等离子体共振(SPR)光谱的样品保持器装置(10)，所述装置包括样品注入端口(100)、棱镜固持器(200)以及样品隔室基座(300)，
14.一种使用表面等离子体共振(SPR)仪器来分析测试样品的方法，所述方法包括：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种样品保持器装置(10)，所述样品保持器装置(10)包括样品注入端口(100)，所述样品注入端口(100)可移除地连接至样品隔室基座(300)，
2.根据权利要求1所述的样品保持器装置(10)，还包括棱镜固持器(200)，其中，所述棱镜固持器(200)包括：
3.根据权利要求2所述的样品保持器装置(10)，其中，所述棱镜固持器还包括流体流入/流出凹口或狭槽开口(224)，所述流体流入/流出凹口或狭槽开口(224)被适配成允许进入所述溶液出口(316a)和所述溶液入口(316b)。
4.根据权利要求2所述的样品保持器装置(10)，其中，所述棱镜固持器(200)还包括棱镜固持器引导通道(332)，并且所述棱镜固持器(200)还包括棱镜固持器引导件(220)，其中，所述棱镜固持器引导件(220)被配置成插入到所述样品隔室基座(300)的所述棱镜固持器引导通道(332)中或者与所述样品隔室基座(300)的所述棱镜固持器引导通道(332)接合。
5.根据权利要求2所述的样品保持器装置(10)，其中，所述棱镜固持器(200)还包括样品保持器引导凹槽(216)，所述样品保持器引导凹槽(216)被适配成与spr设备的样品放置保持器配合。
6.根据权利要求1所述的样品保持器装置(10)，其中，所述样品注入端口(100)的所述顶部部分(104)还包括被适配成将测试样品协助引入至所述样品隔室基座(300)中的环形腔(124)。
【专利技术属性】
技术研发人员：茅又生，徐守文，张菡，王颋，
申请(专利权)人：主线科学有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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