[发明专利]一种基于空心光子晶体光纤的聚集诱导发光生物传感器

权利要求书

1.一种基于空心光子晶体光纤的聚集诱导发光生物传感器，其特征在于：由注射器(1)、橡胶软管(2)、石英套管(3)、空心光子晶体光纤(4)、光纤适配器(5)、多模光纤(6)、光谱分析仪(7)、紫外灯(8)和遮光箱(9)组成；其中空心光子晶体光纤(4)左端包层空气孔塌陷，只留下中心空气孔(10)，空心光子晶体光纤(4)内部中心空气孔(10)填充有聚集诱导发光生物分子溶液(11)，橡胶软管(2)上端与注射器(1)连接，橡胶软管(2)下端与石英套管(3)上端连接，空心光子晶体光纤(4)左端与石英套管(3)下端连接，右端与光纤适配器(5)左端连接，光纤适配器(5)右端与多模光纤(6)左端连接，多模光纤(6)右端与光谱分析仪(7)连接，遮光箱(9)完全覆盖空心光子晶体光纤(4)和紫外灯(8)；其中，所述的空心光子晶体光纤(4)只留下中心空气孔(10)是通过熔接机放电塌陷法实现包层空气孔封闭而得到；

当空心光子晶体光纤(4)纤芯被液体填充时，纤芯有效折射率高于包层有效折射率导光机制由光子带隙型转变为折射率引导型，导光波段扩展并涵盖了荧光光谱区，同时，液芯周围的石英薄壁形成对生物荧光分子的物理限制，使出射的荧光光场与液芯模场重叠，大大提高了荧光材料与液芯模场的相互作用；荧光出射方向角ψ大于全反射临界角ψ₀的荧光能够在液芯中无损耗地传播，而ψ₀由纤芯和包层的有效折射率确定：

上式也反映当液芯有效折射率较高时，所确定的全反射临界角ψ₀较小，将会有更多的荧光能量可以耦合成为液芯传导模式，荧光的检测灵敏度更高；此时，利用紫外灯(8)以侧面泵浦的方式对填充至纤芯区域的聚集诱导发光生物分子溶液(11)进行荧光激发，满足全反射条件的纤芯出射荧光耦合成为选择填充空心光子晶体光纤的传导模式，并以机械连接的方式将出射荧光传输到光谱分析仪中进行探测接收。

2.根据权利要求1所述的一种基于空心光子晶体光纤的聚集诱导发光生物传感器，其特征在于：所述的空心光子晶体光纤(4)是丹麦NKT公司的HC-532-02型光纤。

3.根据权利要求1所述的一种基于空心光子晶体光纤的聚集诱导发光生物传感器，其特征在于：所述的紫外灯(8)出光波长为365nm。