一种基于液晶微腔阵列的丙氨酸氨基转移酶检测装置及检测方法制造方法及图纸

技术编号:46587149 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-10 21:23
本发明专利技术公开了一种基于液晶微腔阵列的丙氨酸氨基转移酶检测装置及检测方法,属于光学传感领域。该装置包括功能化液晶微腔阵列、激发光纤与采集光纤,微腔阵列由掺杂荧光染料与硬脂酸的液晶微腔构成,多个微腔独立分布并作为光学传感单元;所述激发光纤用于同步激发微腔产生回音壁模式,采集光纤实时获取各通道的共振光谱信号;所述功能化液晶微腔在酶促反应中由径向构型转变为双极构型,引起回音壁模式光谱红移,光谱移动时间与酶浓度呈负相关,配合偏光图样的转变时间,实现双通道检测。本发明专利技术提出的基于液晶微腔阵列的检测结构,可实现对丙氨酸氨基转移酶浓度的高通量、实时、无标记快速检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光学传感领域,具体涉及一种基于液晶微腔阵列的丙氨酸氨基转移酶检测装置及检测方法


技术介绍

1、液晶材料是一类兼具液体流动性与晶体取向有序性的软物质,其光学各向异性、界面敏感性和对环境变化的响应性,使其在生物检测上表现出广泛应用潜力。在典型的向列相液晶中,分子长轴排列方向对外界微环境(如ph值、电场、温度等)极其敏感。当取向状态发生改变时,其内部折射率随之改变,从而引起系统对入射光传播特性的显著调控。这一特性使其可通过偏光显微观察,直观反映分子取向的变化,是构建高灵敏、生物兼容、无需标记的微观传感平台的理想材料基础。

2、回音壁模式是一种源于光在介质界面沿切向发生全反射并形成高品质因子的共振模式,具有极强的光场约束能力和对周围介质折射率扰动的敏感性。尤其在球形腔体中,回音壁模式可稳定激发,其谐振波长与腔体的几何尺寸和腔内有效折射率密切相关,因而可作为一种高分辨率、非侵入式的传感机制应用于环境监测与分子识别领域;将液晶材料引入微腔结构中,不仅可保持回音壁模式的光学特性,还能利用液晶可变构性与表面锚定调控其内部分子取向,实现结构光学特本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于液晶微腔阵列的丙氨酸氨基转移酶检测装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述基于液晶微腔阵列的丙氨酸氨基转移酶检测装置,其特征在于,所述激发单元包括激光器(1)、光纤分束器(2)及多通道激发光纤(3);所述激光器(1)输出中心波长为532nm的绿光激发信号,通过多模光纤传输至光纤分束器(2),分束后以等强信号经激发光纤分别导入阵列结构(5)中各液晶微腔(6)所在通道,各液晶微腔(6)通过激发单元中的激发光纤耦合激光,激发产生光学回音壁模式。

3.根据权利要求1所述基于液晶微腔阵列的丙氨酸氨基转移酶检测装置,其特征在于,所述弱碱性底物缓冲溶液pH为...

【技术特征摘要】

1.一种基于液晶微腔阵列的丙氨酸氨基转移酶检测装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述基于液晶微腔阵列的丙氨酸氨基转移酶检测装置,其特征在于,所述激发单元包括激光器(1)、光纤分束器(2)及多通道激发光纤(3);所述激光器(1)输出中心波长为532nm的绿光激发信号,通过多模光纤传输至光纤分束器(2),分束后以等强信号经激发光纤分别导入阵列结构(5)中各液晶微腔(6)所在通道,各液晶微腔(6)通过激发单元中的激发光纤耦合激光,激发产生光学回音壁模式。

3.根据权利要求1所述基于液晶微腔阵列的丙氨酸氨基转移酶检测装置,其特征在于,所述弱碱性底物缓冲溶液ph为7.6~8.0;所述阵列单元包括一个对照单元与多个测试单元;所述阵列单元内加入的弱碱性底物缓冲溶液包括0.1mm的α-酮戊二酸和0.167mm的l-丙氨酸。

4.根据权利要求1所述基于液晶微腔阵列的丙氨酸氨基转移酶检测装置,其特征在于,所述液晶微腔(6)采用通过显微注射法在阵列单元中制备,具体为:将液晶材料与0.08wt%的硬脂酸、0.1wt%的dcm荧光染料混合通过震荡或超声方式得前驱溶液,将前驱溶液通过显微注射法注射到底物缓冲溶液中;所述液晶微腔(6)直径为30~60μm。

5.根据权利要求1所述基于液晶微腔阵列的丙氨酸氨基转移酶检测装置,其特征在于,所述阵列单元选用高透明亚克力材质,阵列单元为立方体结构;所述阵列单元边长与液晶微腔的直径比为1.5~2:1。

6.根据权利要求1所述基于液晶微腔阵列的丙氨酸氨基转移酶检测装置,其特征在于,所述偏光显微模块包括偏光显微镜(4),采集模块包括采集光纤(7)、光谱仪(8);所述偏光显微镜(4)实时获取液晶微腔阵列在响应过程中产生的光学各向异性变化图像,并通过图像采集装置将偏振图样信息传输至数据分析计算机(9),以记录液晶排列状态...

【专利技术属性】
技术研发人员:李寒阳王建伟薄夫森刘禄刘钰欣窦新宇杨兴华张羽刘志海
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学
类型:发明
国别省市:

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