[发明专利]被酶功能化的固相的光子结晶IPN复合物的制造方法、据此制造的光子结晶IPN复合物以及利用其的生物传感器

说明书

本发明涉及通过将PAA水凝胶渗透到固体状态的螺旋形光子结晶结构体并固定酶，从而通过酶反应引起的pH变化引发PAA水凝胶的收缩和膨胀而显示出颜色变化的被酶功能化的固相的光子结晶IPN复合物制造方法、据此制造的IPN复合物以及利用其的生物传感器。这种本发明的特征在于，包括如下步骤：(1)在混合非反应性手性掺杂剂和反应性向列型液晶基元并固化后，在维持螺旋形结构的同时去除手性掺杂剂而制造固相的螺旋形光子结晶结构体；(2)使PAA水凝胶渗透到所述光子结晶结构体的内部空间后固化而形成IPN结构的复合物；以及(3)将酶固定到所述IPN结构的复合物。

技术领域

本发明涉及一种被酶功能化的固相的光子结晶IPN复合物制造方法、据此制造的光子结晶IPN复合物以及利用其的生物传感器，更加详细地，涉及通过将PAA水凝胶渗透到固体状态的螺旋形光子结晶结构体并固定酶，从而通过由酶反应引起的pH变化引发PAA水凝胶的收缩和膨胀而显示出颜色变化的被酶功能化的固相的光子结晶IPN复合物制造方法。

背景技术

生物传感器可以应用于多种领域，诸如医疗用途、环境用途、食品用途、军事用途、产业用途等。然而，目前为止应用的生物传感器技术为了识别希望检测的生物物质而需要大量样品。并且，麻烦的是，为了分析样品需要经过分析物投入步骤、信号生成步骤、信号放大步骤、复杂的分析结果解析步骤等非常复杂的过程才行，想应用到实际生活中则需要过于高昂的费用。

因此，虽然目前为了精密地分析少量的分析物质而使用利用以电化学方法、光学方法以及质量检测方法工作的转换器的多种传感器技术，但具有欲分析的样品的准备过程复杂，需要高价的专业设备的问题。

在这种观点下，可以容易地测出生物物质或者化学物质，并且能够利用在特定波长下反射光的光子结晶而不用电池的情况下以通过颜色(或者强度)变化来视觉性地进行感测的光传感器正在引起广泛关注。

在光子结晶中，胆甾相液晶(CLC：Cholesteric Liquid Crystal)表现出以赋予特定光学性质的螺旋形扭曲的分子取向，并且具有容易制造一维光子结构的优点。

所述胆甾相液晶的反射波长可以由下述式(1)表示。

λ＝n×P×cosθ---(1)

在胆甾相液晶以非偏光方式照射的情形下，由于被选择的波长的入射光和螺旋结构的相互作用而以给定的手性(handiness)的环形偏光(根据螺旋的手性而向左手方向缠绕或者向右手方向缠绕)而反射其强度的50％，剩余50％作为相反手性的环形偏光传输。

并且，如果胆甾相液晶物质的平均折射指数(n)恒定，则所述胆甾相液晶的反射波长(λ)将依赖于螺旋的螺距(P)。即，胆甾相光学物质根据螺旋的螺距而表现出选择性的光反射，据此表现出独特的反射图案，因此所述CLC可以利用随着外部刺激而变化的螺距而被用作传感器。

然而，由于以往的CLC被制造为液体状态的液滴，在长时间维持稳定度方面具有限制。

为了解决上述问题，研发了将CLC液滴胶囊化的方法，在此情形下，随着在高分子相将液晶胶囊化，高分子对液晶兼做乳化剂或者粘合剂的作用，从而具有制造方法简单的优点，但显然仍为液体状态，存在难以调节液晶滴(LC droplet)的尺寸或者分布的缺点。

因此，本发明人基于这些问题而致力于提供一种制造方法简单，不用精密的工具也可以通过颜色变化而肉眼检测生物体物质，并且能够长时间保管的固相的光子结晶复合物的制造方法而完成了本发明。

发明内容

技术问题

本发明是为了解决如上所述的问题而提出的，其目的在于提供一种被酶功能化的固相的光子结晶IPN复合物制造方法。

并且，目的在于提供一种特征在于通过所述光子结晶IPN复合物制造方法而制造的被酶功能化的固相的光子结晶IPN复合物。