一種基于納米金球修飾錐形光纖檢測鏈霉親和素濃度的光纖傳感系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及鏈霉親和素檢測技術(shù)、錐形光纖傳感技術(shù)。利用錐形光纖周圍倏逝場激發(fā)納米金球局域等離子共振效應(yīng)大大提高了光纖傳感器對外界濃度的靈敏度，并在納米金球上附著敏感材料生物素，實現(xiàn)了對鏈霉親和素的特異性檢測。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、制作方便、靈敏度高、快速簡便、成本低、能進行直接實時檢測，應(yīng)用前景廣闊等諸多優(yōu)點，它屬于光纖生物傳感領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]鏈霉親和素是一種抗生物素蛋白，這種物質(zhì)對生物素有極強的親和性。一個鏈霉親和素分子會特異性地偶聯(lián)四個生物素分子，從而阻止人體對生物素的吸收。而生物素對人體健康起到重要作用，它在細(xì)胞生長、脂肪酸產(chǎn)生、脂肪和氨基酸代謝過程中都扮演著不可或缺的重要角色。目前，鏈霉親和素的檢測方法主要有分光光度計檢測法、放射免疫檢測、酶聯(lián)免疫吸附測定法等。其中分光光度計檢測法受環(huán)境的影響較大，容易產(chǎn)生誤差，且檢測成本較高，所需試劑較多，明顯有眾多的不便之處;放射免疫檢測中放射性同位素對人身體損傷大;酶聯(lián)免疫吸附測定法步驟復(fù)雜，涉及用于標(biāo)記的酶，不同種類的標(biāo)記酶試驗效果又有所不同，如何選去適宜的標(biāo)記酶，以及實驗步奏繁多耗時長等增加了試驗的難度，不適宜應(yīng)用于生物學(xué)臨床診斷。這一些缺點大大限制了鏈霉親和素在免疫學(xué)上的應(yīng)用。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的是為了克服上述問題，滿足人們的需求，提出一種基于納米金球修飾錐形光纖檢測鏈霉親和素濃度的光纖傳感系統(tǒng)。與其它光纖傳感系統(tǒng)相比，其具有結(jié)構(gòu)簡單、制作方便、靈敏度高、快速簡便、成本低、能進行直接實時檢測，應(yīng)用前景廣闊等諸多優(yōu)點。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種基于納米金球修飾錐形光纖檢測鏈霉親和素濃度的光纖傳感系統(tǒng)，由寬帶光源、錐形光纖和光譜儀構(gòu)成;本實驗新型先使用硅烷偶聯(lián)劑將納米金球修飾在錐形光纖腰部包層上，利用錐形光纖周圍的倏逝場激發(fā)納米金球局域等離子共振效應(yīng)大大提高了光纖傳感的靈敏度，并在納米金球上附著敏感材料生物素，而后不同濃度的鏈霉親和素溶液作用在生物素膜上時，從寬帶光源出來的光經(jīng)錐形光纖輸送至光譜儀檢測到的透射干涉波強度會發(fā)生移動，通過檢測透射波干涉強度就可以達(dá)到測定鏈霉親和素濃度的目的。
[0005]本實用新型所述的寬帶光源的波長段為1400nm-1650nm，能夠包含在錐形光纖中發(fā)生干涉所產(chǎn)生的特征峰強度值，光譜分辨率為0.0lnm。
[0006]本實用新型所述的錐形光纖為纖芯直徑為8μπι、包層直徑為125μπι的普通單模光纖。
[0007]本實用新型所述的錐形光纖腰部包層上用硅烷偶聯(lián)劑修飾納米金球并吸附生物素膜組成錐形光纖腰部敏感單元，而生物素與待測的鏈霉親和素具有特異性吸附能力，因此可以用來測定不同濃度的鏈霉親和素溶液。
[0008]本實用新型所具有的特點優(yōu)勢為:1.所有儀器材料都很普遍，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，鏈霉親和素不用熒光標(biāo)記物標(biāo)記，實驗過程沒有涉及危險藥品，安全。2.腰部修飾納米金球后的錐形光纖，靈敏度大大提高。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0010]圖2為本實用新型中納米金球修飾錐形光纖腰部包層并吸附生物素示意圖；
[0011]圖3為本實用新型實驗結(jié)果圖。
【具體實施方式】
[0012]如圖1所示，它是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖由寬帶光源(1)、錐形光纖(2)和光譜儀
(3)構(gòu)成;寬帶光源(I)發(fā)出的光通過錐形光纖(2)入射到光譜儀(3)上進行透射干涉光譜檢測，將配置好的鏈霉親和素溶液按濃度從低到高的順序依次作用在錐形光纖(2)腰部敏感單元(4)上，可以從光譜儀(3)探測到干涉波強度的移動，通過檢測波強度就可以測定鏈霉親和素溶液的濃度。
[0013]如圖2所示，納米金球修飾錐形光纖腰部包層并吸附生物素示意圖，首先將錐形光纖(2)浸入3-巰丙基三甲氧基硅烷中創(chuàng)建納米金球鍍層，之后在膠體金溶液中通過強大的硫金共價鍵在包層表面將納米金球固定在γ -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基上。完成錐形光纖(2)表面敏感單元(4)的修飾后，將修飾后的敏感單元(4)浸入11-巰基十一烷酸乙醇溶液中在表面上形成羧基。用乙醇和PBS緩沖液徹底沖洗后，將光纖浸入混合N-羥基硫代琥珀酰亞胺的PBS緩沖液中以激活11-巰基十一烷酸乙醇的羧基再吸附生物素。當(dāng)不同濃度的鏈霉親和素溶液作用在錐形光纖(2)的敏感單元(4)時，由于鏈霉親和素和生物素特異性吸附強的特點，會直接導(dǎo)致外界折射率的改變，從而使透射譜的干涉波強度發(fā)生變化，每一個強度針對了一個鏈霉親和素的濃度，從而可以達(dá)到測定的目的。
[0014]如圖3所示，它是實驗結(jié)果圖，使用鏈霉親和素溶液的濃度為0Μ、0.01Μ、0.05、
0.10Μ、0.20Μ為例，得到不同濃度的鏈霉親和素的波形圖，可見干涉光譜圖中強度值發(fā)生了不同的變化，因此通過檢測干涉波強度值可以達(dá)到測定鏈霉親和素濃度的目的。
[0015]本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚地知道，根據(jù)本實用新型的方法，可以對其它生物物質(zhì)的濃度進行檢測，寬帶光源、錐形光纖、光譜儀等可以進行新的統(tǒng)一搭配，裝置結(jié)構(gòu)可以進行優(yōu)化設(shè)計，本實用新型的保護范圍并不局限于以上實施例。
【主權(quán)項】
1.一種基于納米金球修飾錐形光纖檢測鏈霉親和素濃度的光纖傳感系統(tǒng)，其特征是:由寬帶光源(I)、錐形光纖(2)、光譜儀(3)構(gòu)成；從寬帶光源(I)發(fā)出的光經(jīng)輸入錐形光纖(2)中，在光譜儀(3)上可以探測到透射干涉譜;不同濃度的鏈霉親和素溶液作用在已經(jīng)鍍上生物素膜的錐形光纖(3)腰部的敏感單元(4)上會改變干涉波長的強度值，通過檢測干涉波長的強度值達(dá)到測定鏈霉親和素濃度的目的。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于納米金球修飾錐形光纖檢測鏈霉親和素濃度的光纖傳感系統(tǒng)，其特征是:所述寬帶光源(I)的波長段為1400nm-1650nm，能夠包含錐形光纖中發(fā)生干涉所產(chǎn)生的特征峰強度值，光譜分辨率為0.0lnm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于納米金球修飾錐形光纖檢測鏈霉親和素濃度的光纖傳感系統(tǒng)，其特征是:所述的錐形光纖纖芯直徑為8μπι、包層直徑為125μπι的普通單模光纖。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于納米金球修飾錐形光纖檢測鏈霉親和素濃度的光纖傳感系統(tǒng)，其特征是:所述的錐形光纖腰部包層上用硅烷偶聯(lián)劑修飾納米金球并吸附生物素膜組成錐形光纖腰部敏感單元(4)，而生物素與待測的鏈霉親和素具有特異性吸附能力，因此可以用來測定不同濃度的鏈霉親和素溶液。
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于納米金球修飾錐形光纖檢測鏈霉親和素濃度的光纖傳感系統(tǒng)，該傳感器由寬帶光源、錐形光纖和光譜儀構(gòu)成；從寬帶光源發(fā)出的光輸入錐形光纖中，在光譜儀上可以探測到透射干涉譜；不同濃度的鏈霉親和素溶液作用在已經(jīng)鍍上生物素膜的錐形光纖腰部的敏感單元上會改變干涉波強度值，通過檢測干涉波的強度值可以達(dá)到測定鏈霉親和素濃度的目的。該光纖生物傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、制作方便、靈敏度高、快速簡便、成本低、能進行直接實時檢測，應(yīng)用前景廣闊等諸多優(yōu)點。
【IPC分類】G01N21/45
【公開號】CN205120586
【申請?zhí)枴緾N201520931094
【發(fā)明人】林文敏, 郎婷婷, 卞繼城, 梁明玉, 李萍萍
【申請人】中國計量學(xué)院
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年11月20日