[实用新型]一种检测苏云金芽孢杆菌的光纤传感系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及苏云金芽孢杆菌的检测技术、光纤传感技术，利用的是苏云金芽 孢杆菌抗体和抗原的特异性结合以及不同浓度的苏云金芽孢杆菌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

苏云金芽孢杆菌属于芽孢杆菌属，其制剂是目前世界上产量最大、杀虫效果较好 的微生物杀虫剂，应用于防止农业害虫、森林和果树害虫、储藏害虫以及医治害虫。但是毒 素的持续使用会使普通害虫演化为抗性虫，失去杀虫和效果。目前对其检测的方法有化学 元素分析法、热解气相色谱法、杂交鉴定法等方法，整体而言检测方法成本相对较高、过程 过于复杂。这些缺点限制了苏云金芽孢杆菌病毒的有效检测。

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 苏云金芽孢杆菌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：一种测定苏云金芽孢杆菌的光 纤传感系统，由光源、输入光纤、测试光纤、输出光纤、光谱仪构成；从光源发出的光经输入 光纤入射到测试光纤中，经过输出光纤入射到光谱仪上；不同浓度的苏云金芽孢杆菌抗原 与抗体结合会引起测试光纤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，拟合计算出谐振波长值与苏云金芽孢杆菌浓度的关系，则通过谐振波长值就可以实现 苏云金芽孢杆菌浓度的测定。

本实用新型所述的光源光谱范围为500nm-1800nm。

本实用新型所述的输入光纤、输出光纤的纤芯直径为8μm，包层直径为125μm。

本实用新型所述的测试光纤为光子晶体光纤，其腰椎的长度为10mm，腰椎半径为 15μm。

本实用新型所述的测试光纤，利用利用硅烷偶联剂分别在测试光纤的表面修饰上 苏云金芽孢杆菌的1号抗体，在直径为20nm的纳米金球表面修饰上苏云金芽孢杆菌的2号抗 体，两种抗体与苏云金芽孢杆菌抗原均有特异性结合能力。

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.苏 云金芽孢杆菌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

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实验原理图

图3为本实用新型不同浓度苏云金芽孢杆菌的透射光谱图

具体实施方式

本实用新型适用的温湿度条件为：＞15℃，0-90％RH。

如图1所示，它是一种测定苏云金芽孢杆菌的光纤传感器系统。

从光源(1)发出的光经输入光纤(2)入射到测试光纤(3)中，当不同浓度的苏云金 芽孢杆菌抗原与苏云金芽孢杆菌两种抗体充分接触发生特异性结合导致透射光的衰减峰 波长值发生改变，经过输出光纤(4)入射到光谱仪(5)上。通过光谱仪(5)就可以读出不同 浓度的苏云金芽孢杆菌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苏 云金芽孢杆菌浓度的关系，从而达到检测苏云金芽孢杆菌浓度的目的。

如图2所示，为测试光纤的实验原理图。利用硅烷偶合剂(6)在测试光纤的表面修 饰上1号苏云金芽孢杆菌抗体(7)，在直径为20nm的纳米金球(8)表面修饰上苏云金芽孢杆 菌的2号抗体(9)，两种抗体与苏云金芽孢杆菌抗原(10)均有特异性结合能力，当不同浓度 的苏云金芽孢杆菌抗原(10)与两种抗体充分接触时，就会发生特异性结合。

如图3所示，为不同浓度苏云金芽孢杆菌的透射光谱图。此处以浓度0M、0.01M和 0.05M为例，随着苏云金芽孢杆菌抗原浓度的增加，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苏云金芽孢杆菌浓度 的测定。

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、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。