[实用新型]一种基于光纤菲涅耳反射的菜豆荚斑驳病毒检测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及菜豆荚斑驳病毒检测技术、光纤传感技术，利用的是菜豆荚斑驳病毒抗体与抗原的特异性结合以及不同浓度的菜豆荚斑驳病毒会使反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。

菜豆荚斑驳病毒是危害大豆等豆科植物的重要病毒，对大豆的生长具有很大的危害性，会导致大豆的大面积减产甚至是绝产。在使用传统反转录聚合酶链式反应技术用于菜豆荚斑驳病毒检测中依旧存在着不能定量分析、实验步骤多、操作复杂，实验时间长等不足，还很难实现在线实时检测。这些缺点限制了菜豆荚斑驳病毒的有效检测。

实用新型内容

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，提出一种测定菜豆荚斑驳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。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种测定菜豆荚斑驳病毒的光纤传感系统，由宽带光源、输入光纤、耦合器、输出光纤、测试光纤、样品容器和光谱仪构成。从宽带光源发出的光经输入光纤入射到耦合器后分为两路，其中一路为输出光纤，另一路为已镀上菜豆荚斑驳病毒抗体的测试光纤，浸入装有菜豆荚斑驳病毒抗原溶液的样品容器发生特异性结合，反射光依次经测试光纤、耦合器和输出光纤入射到光谱仪，通过检测反射光衰减峰波长值实现菜豆荚斑驳病毒的测定。

本实用新型所述的输入光纤、输出光纤均是普通单模光纤，纤芯直径是8.3μm，包层直径是125μm；测试光纤是倾斜光纤光栅。

本实用新型所述的光谱仪用作接收光源，光谱的分辨率为0.01nm。

本实用新型所述的测试光纤的端面镀上一层银膜增加反射率，并在光纤的表面修饰上长为20nm、宽为10nm的纳米金棒；利用硅烷偶联剂在纳米金棒的表面修饰上菜豆荚斑驳病毒抗体，其与待测的菜豆荚斑驳病毒抗原具有特异性吸附能力，因此可以用来实现测定菜豆荚斑驳病毒。

本实用新型所述的测试光纤反射谱干涉满足

I=I1+I2+2I1I2cos[2π(ncoeff-ncl,jeff)λL]]]>

其中中I₁和I₂分别表示光纤纤芯模和包层模的光强，λ表示空气中的自由空间光波长，L表示光纤的长度，分别表示为纤芯模和第j阶包层模的有效折射率，与入射波长有关但不随外界浓度的改变而改变，为光纤包层中第j阶模式的有效折射率，跟入射波长和外界浓度都有关。当不同浓度的菜豆荚斑驳病毒抗原溶液与抗体接触作用时，会直接改变从而使光谱图上的波形发生变化，从光谱图上看到的则是干涉波长的移动，通过检测衰减峰波长值就可以达到测定菜豆荚斑驳病毒浓度的目的。

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.对菜豆荚斑驳病毒测定直接实时，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

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实验原理图

图3为本实用新型不同浓度菜豆荚斑驳病毒的反射光谱图