一种测定微囊藻毒素的光纤传感系统的制作方法

本实用新型涉及微囊藻毒素的浓度检测技术、光纤传感技术，利用的是微囊藻毒素抗体和抗原的特异性结合以及不同浓度的微囊藻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：

以光纤传导和收集光信号并进行生物检测的传感器统称为光纤生物传感器，它集成了光纤传感器本身具有的灵敏度高，抗电磁干扰能力强，耐腐蚀，小巧轻便等优点，也集成了生物传感器特异性强的优点。

微囊藻毒素对水生动植物的发育产生不良影响，水源中微囊藻毒素是导致肝癌发病率高的主要原因之一。当前研究的光纤生物传感器种类有倏逝波型传感器，荧光型传感器。对于微囊藻毒素的检测方法：1.通过用小树毒性试验，根据注射后小鼠的生理病变或半致死量来对毒素的毒性进行评价。2.液相色谱法，通过光谱检测微囊藻毒素浓度等。这些方法存在被测目标需事先被标记、测试过程复杂等问题。这些缺点限制了微囊藻毒素的有效检测。

技术实现要素：

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，提出一种测定微囊藻毒素的光纤传感系统，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。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种测定微囊藻毒素的光纤传感系统，由宽带光源、输入光纤、测试光纤、输出光纤和光谱仪构成。从宽带光源发出的光经输入光纤入射到测试光纤，经过输出光纤入射到光谱仪，通过检测透射光衰减峰波长值实现微囊藻毒素浓度的测定。

本实用新型所述的所述宽带光源的光谱范围为300nm～800nm。

本实用新型所述的输入光纤、输出光纤均是普通单模光纤，纤芯和包层的直径分别是8.2μm、125μm，测试光纤是特定结构的光子晶体光纤，纤芯和包层直径分别是9.2μm、125μm。

本实用新型所述的测试光纤，利用硅烷偶联剂在其表面修饰上长径比为3∶1的纳米金棒，并利用巯基烷酸在纳米金棒的表面修饰上微囊藻毒素抗体，其与待测的微囊藻毒素抗原具有特异性吸附能力。

本实用新型所述的光谱仪用作接收光源，光谱范围为300nm～800nm，光谱分辨率为0.01dB。光谱仪测得的衰减峰波长满足公式式中ε_m表示环境介质的介电常数，表示纳米金棒的长径比，不同浓度的微囊藻毒素抗原的介电常数不同，测得的衰减峰波长不同。

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.微囊藻毒素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；4.测试所需待测溶液的量少。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图

图2为本实用新型的测试光纤的截面图

图3为传感器探头示意图

具体实施方式

本实用新型适用的温湿度条件为：＞10℃，0-90％RH。

如图1所示，它是一种测定微囊藻毒素浓度的光纤传感系统。

将不同浓度的微囊藻毒素抗原溶液分别依次注入到已经修饰上微囊藻毒素抗体的测试光纤的检测区，微囊藻毒素抗体与抗原会发生特异性结合，观察光谱仪(5)上透射光的衰减峰波长值变化情况。从宽带光源(1)发出的光经输入光纤(2)入射到测试光纤(3)经过输出光纤(4)入射到光谱仪(5)上就可以读出不同浓度的微囊藻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微囊藻毒素浓度的关系，从而达到检测微囊藻毒素浓度的目的。

如图2所示，为测试光纤的截面图。

如图3所示，为测试光纤的实验原理图。在测试光纤的内表面利用硅烷偶合剂修饰上长径比为3∶1的纳米金棒，并利用巯基烷酸在纳米金棒的表面修饰上微囊藻毒素抗体，在将适量的牛血清蛋白溶液充满测试光纤的检测区，从而起到封闭纳米金棒之间空隙的作用。当不同浓度的微囊藻毒素抗原与抗体接触时，就会发生特异性结合。

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，宽带光源、测试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。