[发明专利]一种基于表面等离子体谐振的局部电化学成像测试系统

权利要求书

1.一种基于表面等离子体谐振的局部电化学成像测试系统，其包括光学系统、机械系统、数据采集系统、流通系统、电化学系统和计算机系统;其中，光学系统包括表面等离子体谐振SPR芯片、光学棱镜和光源，光源发出入射激光并照射至光学棱镜;流通系统包括微流控测试池;所述SPR芯片位于光学棱镜的水平上平面上，所述微流控测试池位于所述SPR芯片上表面，具有一定角度的所述入射激光经光学棱镜后照射至SPR芯片上表面发生全反射，并产生表面等离子谐振吸收峰，待测物通过所述微流控测试池流经SPR芯片上表面后，与SPR芯片上固定的反应物相互作用，引起所述表面等离子谐振吸收峰的改变;电化学系统用于向待测物提供电刺激使得待测物产生电化学反应，并采集相应的电化学信号;所述数据采集系统采集所述表面等离子谐振吸收峰的改变，获得表面等离子谐振光学图像信息;所述机械系统用于调整光源发出的入射激光的角度;所述计算机系统将表面等离子谐振光学图像信息转换为带有空间分辨率的局部电化学信息，根据所述局部电化学信号和所述表面等离子谐振吸收峰的变化获得待测物的相应信息。

2.如权利要求1所述的基于表面等离子体谐振的局部电化学成像测试系统，其特征在于，微流控测试池中设有至少一条微通道，微流控测试池装配有至少一个输入管和至少一个输出管，所述至少一个输入管和输出管的另一端与流通系统的阀和泵相连通，用于从所述至少一个输入管通入待测物，并经过微通道流经所述SPR芯片上表面后，由所述至少一个输出管排出将用于。

3.如权利要求1所述的基于表面等离子体谐振的局部电化学成像测试系统，其特征在于，其还包括嵌入式微控制器，所述嵌入式微控制器通过RS232端口或USB端口与计算机系统相连，其在计算机系统的控制下问光学系统、机械系统、数据采集系统、流通系统和电化学系统发送控制命令。

4.如权利要求1所述的基于表面等离子体谐振的局部电化学成像测试系统，其特征在于，所述光学系统还包括光源驱动电路、接收物镜和CCD图像采集器件，所述光源驱动电路用于驱动光源发光，并保持恒定的输出功率，使输出光强不变;所述接收物镜用于放大表面等离子体图像，所述CCD图像采集器件用于接收表面等离子体图像信号和光强信号，并进行光电转换。

5.如权利要求1所述的基于表面等离子体谐振的局部电化学成像测试系统，其特征在于，所述电化学系统包括工作电极、对电极、参比电极、信号发生器和信号采集组件;所述工作电极由所述SPR芯片实现，对电极为铂、金电极中的任一种，参比电极为银/氯化银、铂、金电极中的任一种。

6.如权利要求5所述的基于表面等离子体谐振的局部电化学成像测试系统，其特征在于，所述SPR芯片，为单工作电极单通道芯片、单工作电极多通道芯片、多工作电极单通道芯片、多工作电极多通道芯片中的任一种，且所述微流控测试池为单通道微流控测试池或多通道微流控测试池。

7.如权利要求5所述的基于表面等离子体谐振的局部电化学成像测试系统，其特征在于，所述微流控测试池由PDMS硅橡胶或其他密封材料制作而成，微流控测试池与所述SPR芯片密封，形成至少一个密封微通道，并分别在微通到的入口和出口处连接进样管和出样管，在微通到包括入口和出口处在内的任何位置装配对电极和参比电极，在微通道充满液体时形成欧姆接触，并与SPR芯片构成典型的电化学三电极。

8.如权利要求1所述的基于表面等离子体谐振的局部电化学成像测试系统，其特征在于，所述计算机系统还用于将SPR光学图像信息转换为电化学信息，实现用SPR光学方法获得电化学和局部电化学信息。

9.如权利要求1所述的基于表面等离子体谐振的局部电化学成像测试系统，其特征在于，所述计算机系统，还用于将电化学系统采集获得的电化学信息转换为SPR光学信息。