一种检测相思毒素的光纤传感系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及相思毒素的检测技术、光纤传感技术，利用的是相思毒素抗体和抗原的特异性结合以及不同浓度的相思毒素浓度会使透射光衰减峰波长值发生改变的方法，具有结构简单、体积小、响应速度快、灵敏度高、安全可靠、直接实时等诸多优点，它属于光纤生物传感领域。
【背景技术】
[0002]相思毒素是从豆科藤本植物相思子的种子中提取的一种剧毒性高分子蛋白素，成年人摄入的致死剂量为5ug/kg-7ug/kg，已经被列为潜在的重要毒素战剂和生物恐怖病原物质之一。因此对相思子毒素的检测具有重要意义，尽管相思子毒素的毒性很大，相思子树也普遍存在，但目前对其体外检测的方法却比较少。电化学发光法是利用相思子毒素溶解于果汁、奶产品、苏打水等进行检测；酶联免疫吸附法是利用酶标抗原或抗体，酶量与标本中受检物质的量成一定的比例进行检测，以上检测方法相对而言成本较高、操作过程复杂等问题。这些缺点限制了相思毒素病毒的有效检测。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是为了克服上述产生的问题，满足人们的需求，提出一种测定相思毒素病毒的光纤传感系统，该系统结构简单、设计合理，成本低廉、直接实时、结果有效准确。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种测定相思毒素的光纤传感系统，由光源、输入光纤、υ光纤、光纤连接器、样品容器、输出光纤、光谱仪构成；从光源发出的光经输入光纤、光纤连接器入射到与U形光纤中，当已镀上相思毒素抗体的υ形光纤在样品容器中与不同浓度的相思毒素抗原充分接触发生特异性结合时，会影响透射光衰减峰谐振波长值的变化，，经过输出光纤入射到光谱仪上，拟合计算出谐振波长值与相思毒素浓度的关系，则通过谐振波长值就可以实现相思毒素浓度的测定。
[0005]本实用新型所述的光源光谱范围为600nm-1600nm。
[0006]本实用新型所述的输入光纤、输出光纤的纤芯直径为400 μπι，包层直径为1200 μπι。
[0007]本实用新型所述的U形光纤的纤芯直径为400 μ m，其弯曲半径为0.71mm。
[0008]本实用新型所述的U形光纤，利用硅烷偶联剂在其表面修饰上直径为20nm的纳米金球，并利用巯基烷酸在纳米金球的表面修饰上相思毒素的抗体，其与相思毒素抗原有特异性结合能力。
[0009]本实用新型所具有的特点优势为:1.所有仪器材料都很普遍，系统结构简单；2.相思毒素病毒的浓度测定直接实时，且操作简单；3.所有操作都没涉及危险药品，安全可靠。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的结构示意图
[0011]图2为本实用新型的U形光纤的实验原理图
[0012]图3为本实用新型不同浓度相思毒素病毒的透射光谱图
【具体实施方式】
[0013]本实用新型适用的温湿度条件为..> 15°C,0-90% RH。
[0014]如图1所示，它是一种测定相思毒素的光纤传感器系统。
[0015]利用硅烷偶联剂在U形光纤表面修饰上直径为20nm的纳米金球，并利用巯基烷酸在纳米金球的表面修饰上相思毒素的抗体，其与相思毒素抗原有特异性结合能力。从宽带光源(1)发出的光经输入光纤(2)和光纤连接器(3)入射到U形光纤(4)中，当已镀上相思毒素抗体的U形光纤(4)在样品容器(5)中与不同浓度的相思毒素抗原充分接触发生特异性结合时，会引起U形光纤(4)周围的折射率的改变，进而影响透射光衰减峰谐振波长值的变化，经过输出光纤(6)入射到光谱仪(7)上就可以读出不同浓度的相思毒素对应的透射光衰减峰波长值，拟合计算出透射光衰减峰波长值与相思毒素浓度的关系，从而达到检测相思毒素浓度的目的。
[0016]如图2所示，为U形光纤的实验原理图。在U形光纤的表面利用硅烷偶合剂修饰上直径为20nm的纳米金球，并利用巯基烷酸在纳米金球的表面修饰上相思毒素抗体，当不同浓度的相思毒素抗原与抗体接触时，就会发生特异性结合。
[0017]如图3所示，为不同浓度相思毒素病毒的透射光谱图。此处仅以两个浓度0.01M和0.05M为例。随着相思毒素抗原浓度的增加，透射光衰减峰对应的波长值变大，产生明显的红移的现象，因此通过检测透射光衰减峰波长值就可以实现对相思毒素浓度的测定。
[0018]本领域技术人员清楚地知道，根据本实用新型的方法，可以对其他生物传感领域如具体某些病毒检测、抗原抗体的特异性结合等等，光源、U形光纤和光谱仪可以进行新的统一搭配，装置结构可以进行优化设计，本实用新型的保护范围并不局限于以上实施例。
【主权项】
1.一种检测相思毒素的光纤传感系统，其特征是:由光源(1)、输入光纤(2)、光纤连接器(3)、U形光纤(4)、样品容器(5)、输出光纤(6)、光谱仪(7)构成；从宽带光源⑴发出的光经输入光纤(2)和光纤连接器(3)入射到U形光纤(4)中，经过输出光纤(6)入射到光谱仪(7)上；当已镀上相思毒素抗体的U形光纤(4)在样品容器(5)中与不同浓度的相思毒素抗原充分接触发生特异性结合时，会引起透射光衰减峰谐振波长值的变化，拟合计算出衰减峰波长值与相思毒素浓度的关系，从而实现相思毒素浓度的测定。2.根据权利要求1所述的一种检测相思毒素的光纤传感系统，其特征是:所述光源(1)的光谱范围为600nm-1600nm。3.根据权利要求1所述的一种检测相思毒素的光纤传感系统，其特征是:所述输入光纤⑵、输出光纤(6)的纤芯直径为400 μm，包层直径为1200 μm。4.根据权利要求1所述的一种检测相思毒素的光纤传感系统，其特征是:所述U形光纤(4)的纤芯直径为400 μ m，其弯曲半径为0.71mm。5.根据权利要求1所述的一种检测相思毒素的光纤传感系统，其特征是:利用硅烷偶联剂在U形光纤(4)的表面修饰上直径为20nm的纳米金球。6.根据权利要求1所述的一种检测相思毒素的光纤传感系统，其特征是:利用巯基烷酸在纳米金球的表面修饰上相思毒素的抗体，其与相思毒素抗原有特异性结合能力。
【专利摘要】本实用新型涉及一种检测相思毒素的光纤传感系统，所述系统主要由光源、输入光纤、光纤连接器、U形光纤、样品容器、输出光纤、光谱仪构成；从宽带光源发出的光经输入光纤和光纤连接器入射到U形光纤中，经过输出光纤入射到光谱仪上；当已镀上相思毒素抗体的U形光纤在样品容器中与不同浓度的相思毒素抗原充分接触，会发生特异性结合进而影响透射光衰减峰谐振波长值的变化，拟合计算出谐振波长值与相思毒素浓度的关系，则通过谐振波长值就可以实现相思毒素浓度的测定。该光纤传感系统具有结构简单、测量方便、灵敏度高等优点。
【IPC分类】G01N21/25
【公开号】CN204964372
【申请号】CN201520775089
【发明人】卞继城, 郎婷婷, 孔文, 金嘉俊, 吴梦茹
【申请人】中国计量学院
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年9月30日