[实用新型]一种哑铃光纤SPR检测微流芯片

摘要

本实用新型公开了一种哑铃光纤SPR检测微流芯片，包括五芯光纤1、哑铃光纤2、多模光纤3、微流通道模块4、宽谱光源5、五芯光纤分束器6、光谱仪7、微量注射泵8、第1废液池9、电脑10；2cm长哑铃光纤左侧对位焊接五芯光纤，右侧焊接多模光纤，经腐蚀、50nm厚SPR（表面等离子体共振）金属膜镀制后，封装于微流通道模块中，构成光纤SPR检测微流芯片，宽谱光源通过五芯光纤分束器可分别给五芯光纤各纤芯注光，当五芯光纤中间芯注光时，哑铃光纤纤芯进行SPR检测；当五芯光纤上下两芯注光时，哑铃光纤包层进行SPR检测；当五芯光纤左右两纤芯注光时，哑铃光纤孔道进行溶液吸光谱检测，也可激发荧光物质标记的DNA产生荧光信号。 1

主权项

1.一种哑铃光纤SPR检测微流芯片，包括五芯光纤（1）、哑铃光纤（2）、多模光纤（3）、微流通道模块（4）、宽谱光源（5）、五芯光纤分束器（6）、光谱仪（7）、微量注射泵（8）、第1废液池（9）、电脑（10）；2cm长哑铃光纤左侧对位焊接五芯光纤，右侧焊接多模光纤，经腐蚀、50nm厚SPR金属膜镀制后，封装于微流通道模块中，构成光纤SPR检测微流芯片，微量注射泵装载待测溶液与微流芯片进样口密封连接，微流芯片出样口连接第1废液池，多模光纤输出端与光谱仪连接采集SPR信号并送入计算机处理，宽谱光源通过五芯光纤分束器可分别给五芯光纤各纤芯注光，当五芯光纤中间芯注光时，哑铃光纤纤芯进行SPR检测；当五芯光纤上下两芯注光时，哑铃光纤包层进行SPR检测；当五芯光纤左右两纤芯注光时，哑铃光纤孔道进行溶液吸光谱检测，也可激发微流通道中用荧光物质标记的DNA或氨基酸以产生荧光信号。

2.根据权利要求1所述的一种哑铃光纤SPR检测微流芯片，其特征在于：所述的五芯光纤（1）为包层直径125μm的微结构多芯光纤，每根纤芯直径6μm，500‑1000nm波段光在其中以单模形式传输，在圆形包层（1‑1）的圆心处有一根第1a纤芯（1‑2），其余四根纤芯围绕圆心对称分布。

3.根据权利要求1所述的一种哑铃光纤SPR检测微流芯片，其特征在于：所述的哑铃光纤（2）第2包层（2‑1）直径125μm，呈哑铃形状；中心轴对称分布有两直径48μm的外侧开放孔道；第2纤芯（2‑2）位于光纤中央，为圆形，直径6μm，500‑1000nm波段光在其中以单模形式传输。

4.根据权利要求1所述的一种哑铃光纤SPR检测微流芯片，其特征在于：所述的多模光纤（3）为阶跃折射率或渐变折射率多模光纤，第3纤芯（3‑2）直径110μm，第3包层（3‑1）直径125μm，数值孔径0.37；利用保偏焊接机，将2cm长哑铃光纤左侧对位焊接五芯光纤，右侧焊接多模光纤，氢氟酸腐蚀去掉哑铃光纤纤芯上的薄包层，第2纤芯裸露于空气中；用磁控溅射法在裸露第2纤芯的哑铃芯光纤两侧通道中分别镀制50nm金或银薄膜，构成SPR传感膜；宽谱光在纤芯中传输时，倏逝场泄露至金属膜中，倏逝场中某波长光与金属中自由电子运动共振，发生SPR效应。

5.根据权利要求1所述的一种哑铃光纤SPR检测微流芯片，其特征在于：所述的微流通道模块（4）由PDMS制成，基体（4‑1）成型后，键合封装哑铃光纤SPR传感探针，光纤探针位于主通道（4‑2）中，四个进出样通道（4‑3）端头设置有样品池或第2废液池（4‑4）。

6.根据权利要求1所述的一种哑铃光纤SPR检测微流芯片，其特征在于：所述的宽谱光源（5）为NKT Photonics的Superk Compact型号，波长范围450‑2400nm，总功率大于100mW，0‑100%可调，单模光纤输出接口，用裸纤适配器夹持单模光纤输出宽谱光。

7.根据权利要求1所述的一种哑铃光纤SPR检测微流芯片，其特征在于：所述的五芯光纤分束器（6）为波导型微结构光纤分束器件，工作波长范围450‑2400nm，可通过分束器尾部的五根引出单模光纤分别给五芯光纤各纤芯注光。