[实用新型]手持式SPR检测仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及生物检测技术领域，具体涉及一种手持式SPR检测仪。

背景技术

表面等离子共振(SPR)是一种物理光学现象。在两种不同折射率(refractive index)的透明介质交界面上(如玻璃和水)，当一束光线从高折射率介质入射到低折射率介质，光线将发生折射和反射。当入射角增大到某一特定值时，折射角等于90°，此时光沿着与界面相切的方向射出，此时的入射角称为临界角。如果入射角超过临界角，则入射光线将不会进入另一介质，而全部被反射回入射介质中，发生全内反射。

实际上，尽管全部入射光被反射，一种叫渐逝波的电磁场会穿过界面渗透到低折射率介质中，能量呈指数衰减。若在界面处镀上一层金属薄膜(一般镀金膜或银膜)，则金属薄膜表面的自由电子受入射光激发而产生电荷振荡，进而形成表面等离子体。调整光的入射角或波长到某一适当值时，表面等离子体与渐逝波的频率和波数相等，二者便发生能量耦合，形成表面等离子共振。共振时界面处的全反射条件将被破坏，入射光能量被转移到表面等离子体波中，从而导致反射光强度在传播中急剧下降，呈现衰减全反射现象。其中使反射光完全消失的入射光角度称为共振角(SPR angle)。共振角会随着金属薄膜表面的介质折射率的改变而改变，而折射率的变化与结合在金属表面的分子的质量成正比。因此通过分析共振角，就可以得到分子间相互作用的信息。

SPR传感技术具有无需标记、对表面特性和物质变化敏感，实时、快速和易于实现自动化等特点。该技术已被广泛应用于生命科学，临床诊断，药物筛选，食品安全，环境监测等领域，检测对象包括蛋白、核酸、激素、毒素、农药、细胞、微生物等。

现有的商品化SPR生物传感系统均属于实验室大型仪器，体积庞大，结构复杂，周边环境要求严格，价格昂贵，大大制约了SPR传感系统的广泛应用。目前国内实验室自行搭建的SPR仪器大部分采用角度扫描的方式，并将棱镜和光电检测器件分别固定在大小转盘上，由两个步进电机驱动，此类方法重量和体积都较大，制约了仪器的便携性；还有部分仪器采用波长调制型的方式，使用光谱仪进行数据采集分析，光谱仪价格昂贵，使得成本大大提高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种手持式SPR检测仪，体积较小，结构简单，具有很好的便携性。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种手持式SPR检测仪，包括壳体，所述壳体内设有光入射组件、光接收组件和用于接收光入射组件发出的光线并将其反射至光接收组件的光反射组件，所述光反射组件包括反射棱镜、位于反射棱镜的反射面上的传感芯片，所述传感芯片包括基板以及镀金玻璃片，所述基板上设有加样槽、负压室以及用于将加样槽与负压室相连通的样本流道；所述样本流道包括：

与加样槽相连通的进样连接段，

与负压室相连通的负压连接段，

位于进样连接段与负压连接段之间的样本检测段；

所述负压连接段上设有用于阻隔负压室与负压连接段相连通的阻隔机构，所述镀金玻璃片覆盖于样本检测段上并可与流过样本检测段处的样本接触配合。

当需要对待测样本进行检测时，向传感芯片基板上的加样槽内加入待测样本，由于在传感芯片的基板上还设有负压室，并且负压室与加样槽之间设有连接两者的样本流道，因此此时打开阻隔机构，在负压的作用下，待测样本将从加样槽内进入样本流道，并经由加样槽一侧朝向负压室一侧移动，当待测样本流动至样本检测段时，若与镀金玻璃片上的固定物质相互作用，则使得镀金玻璃片表面结合的分子质量发生变化，而引起SPR信号变化，若没有发生相互作用时，则不会引起SPR信号变化。因此，本实用新型可以根据SPR的信号来进行判别。

当将本实用新型应用于SPR生物传感系统之后，当需要对待测样本进行检测时，向基板上的加样槽内加入待测样本，由于在传感芯片的基板上还设有负压室，并且负压室与加样槽之间设有连接两者的样本流道，因此此时打开阻隔机构，在负压的作用下，待测样本将从加样槽内进入样本流道，并经由加样槽一侧朝向负压室一侧移动，当待测样本流动至样本检测段时，若与镀金玻璃片上的固定物质相互作用，则使得镀金玻璃片表面结合的分子质量发生变化，而引起SPR信号变化，若没有发生相互作用时，则不会引起SPR信号变化。因此，本实用新型可以根据SPR的信号来进行判别。