专利名称：一种基于表面等离子共振的便携式生化分析装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基于表面等离子波传感的线阵的CCD的检测装置的便携式生化分析装置。
背景技术：
现有的表面等离子共振(SPR)的检测调制方法通常有以下四种(1)角度调制以固定的波长λ的光入射，改变入射光波的入射角θ，在某一被测折射率下，依据方程ϵprωcsinθ=ϵ~1ϵ~2ϵ~1+ϵ~2(ωc),]]>总可以找到一个入射角θ，使之满足共振条件，产生表面等离子共振。当被测样品的折射率发生变化时，重新扫描入射角，寻找共振入射角，建立共振入射角与被测样品折射率之间的关系。角度调制方法的检测分辨率可以达到1×10-7deg RIU-1(RIU是折射率单元)。(2)波长调制以固定的入射角θ入射，改变入射光波的波长λ。当被测样品的折射率一定时，扫描入射光波长，使之满足共振条件，产生表面等离子共振，建立共振入射光波长与被测样品折射率之间的关系。波长调制的检测分辨率与角度调制基本相同，比较适合于波导或光纤表面等离子检测方案。(3)强度调制以固定的入射角θ、固定的入射波长λ入射，测量当折射率变化产生的光强变化，建立传输光强与折射率之间的关系。强度调制检测方法，结构非常简单，检测装置价格也十分低廉，但是系统的稳定性差，无法区别检测光强信号变化是由折射率变化引起的还是检测装置的误差产生的，检测系统灵敏度低。(4)相位调制先扫描入射角θ，寻找被测样品的折射率一定时的表面等离子共振入射角，此时固定共振时入射θ，然后测量在此折射率下的共振相位，当被测样品的折射率变化时重复上述过程，建立共振相位和折射率之间关系，根据这种关系就可以得到被测样品的折射率大小。它有较好的信噪比和较高的检测灵敏度，缺点是系统的检测装置复杂，难于实现表面等离子共振传感仪器的便携化。
角度调制、波长调制和强度调制技术已经十分成熟，这些技术已经在表面等离子共振(SPR)传感测试仪器以及所设计的监测分析系统中广泛采用。角度调整方法检测精度高，但由于表面等离子共振角度调制方法无法区别环境因素的变化而引起的待测液的折射率变化，使在现场实时使用会引入比较大的噪声。
发明内容
针对上述问题，本发明的技术方案在于采用了一种基于表面等离子共振的便携式生化分析装置，由主机本体、设置在主机本体内的微型计算机主机，生物传感器检测装置本体，生物传感器检测装置本体内设置有近红外发光二极管，偏振片，线阵CCD阵列检测器，信号传输电缆及生物芯片，线阵CCD阵列检测器通过传输电缆与微型计算机连通，在生物芯片的玻璃基板表面有Au膜，Au膜上固定有生物敏感膜。
所述的生物芯片的玻璃基板的表面镀有Au膜的厚度为50nm。
本发明的生物传感器检测装置本体内设置有近红外发光二极管，偏振片，线阵CCD阵列检测器，信号传输电缆及生物芯片，在生物芯片的玻璃基板表面有Au膜，Au膜上固定有生物敏感膜，近红外发光二极管发出的入射光束，经偏振片到达生物芯片的玻璃基板的表面，玻璃基板的表面生长有Au膜，Au膜上固定生物敏感膜，由于被测物质与生物分子的敏感膜发生反应，导致Au膜表面的折射率发生变化，产生表面等离子共振(SPR)，从生物芯片反射的光束，由线阵的CCD接收，线阵的CCD将光信号转变为电信号，电信号通过电缆发送给微型计算机，微型计算机将CCD检测的位置信息与不同浓度的生物物质的相互关系的计算结果在液晶显示器上显示。本发明提供了一种基于表面等离子共振原理，可手动加液的生物传感器检测装置，实现表面等离子共振生物仪器在现场检测使用；保留了表面等离子共振生物传感器的角度调制特点，采用线阵CCD来检测反射光谱信号，由线阵CCD确定共振光谱的位置，解决了由于角度调制而带来的制造成本高、系统复杂的问题；另外，本发明还利用数码液晶显示器显示待分析的生物分子浓度，使表面等离子共振生化分析仪更加便携。
图1为本发明的结构示意图；图2为图1的剖视图；图3为图1中生物芯片的结构图。
具体实施例方式
如图1-图3所示，本实施例中，便携式生化分析装置由微型计算机主机8，近红外发光二极管9，偏振片10，线阵CCD阵列检测器11，信号传输电缆12，液晶显示器4，主机本体5，生物芯片6，生物传感器检测装置本体7组成。近红外发光二极管9发出的入射光束，经偏振片10到达生物芯片6的玻璃基板1的表面，玻璃基板1的表面生长有Au膜2，Au膜的厚度为50nm，Au膜2上固定有生物敏感膜3，由于被测物质与生物分子的生物敏感膜3发生反应，导致生物敏感膜3表面的折射率发生变化，产生表面等离子共振SPR，从生物芯片6反射的光束，由线阵CCD阵列检测器11接收，线阵CCD阵列检测器11将光信号转变为电信号，电信号通过电缆12发送给微型计算机8，微型计算机8将线阵CCD阵列检测器11检测的位置信息与不同浓度的生物物质相互关系的计算结果在液晶显示器4上显示。
最后所应说明的是以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种基于表面等离子共振的便携式生化分析装置，其特征在于，由主机本体、设置在主机本体内的微型计算机主机及其表面设置的液晶显示器，生物传感器检测装置本体，生物传感器检测装置本体内设置有近红外发光二极管，偏振片，线阵CCD阵列检测器，信号传输电缆及生物芯片，线阵CCD阵列检测器通过传输电缆与微型计算机连通，在生物芯片的玻璃基板表面有Au膜，Au膜上固定有生物敏感膜。
2.根据权利要求1所述的基于表面等离子共振的便携式生化分析装置，其特征在于，所述的生物芯片的玻璃基板的表面镀有Au膜的厚度为50nm。
全文摘要
本发明涉及一种基于表面等离子共振的便携式生化分析装置，由主机本体、设置在主机本体内的微型计算机主机及其表面设置的液晶显示器，生物传感器检测装置本体，生物传感器检测装置本体内设置有近红外发光二极管，偏振片，线阵CCD阵列检测器，信号传输电缆及生物芯片，线阵CCD阵列检测器通过传输电缆与微型计算机连通，在生物芯片的玻璃基板表而有Au膜，Au膜上固定有生物敏感膜。本发明可手动加液的生物传感器检测装置，实现表面等离子共振生物仪器在现场检测使用；保留了表面等离子共振生物传感器的角度调制特点，采用线阵CCD来检测反射光谱信号，由线阵CCD确定共振光谱的位置，解决了由于角度调制而带来的制造成本高、系统复杂的问题。
文档编号G01N33/50GK101089610SQ200610017958
公开日2007年12月19日 申请日期2006年6月15日 优先权日2006年6月15日
发明者胡建东, 江敏 申请人:河南农业大学