CN109557051A - 增敏型microRNA光纤传感装置及制作、测量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种增敏型微小RNA光纤传感装置及制作、测量方法，该装置包括锥形微纳光纤、氧化石墨烯spacer层、纳米硫化铜和DNA探针；锥形微纳光纤的过渡区和均匀区形成干涉结构，作为光纤传感探针与单模光纤熔接；氧化石墨烯spacer层光纤微纳区域侧面上组装成单层膜；纳米硫化铜通过静电吸引作用组装于氧化石墨烯表面；DNA探针通过共价键作用固定于光纤表面；光纤传感探针在DNA探针固定后浸入含有微小RNA的溶液中，并将光源输入到锥形微纳光纤中，利用锥形微纳光纤侧面的倏逝波对外界环境变化敏感的特性，对微小RNA与DNA探针的特异性结合引起的折射率变化进行检测。本发明实现单分子微小RNA的识别和测量。

Description

增敏型microRNA光纤传感装置及制作、测量方法
技术领域
本发明涉及一种光纤传感装置，尤其是一种增敏型microRNA光纤传感装置及制作、测量方法，属于生物医学光传感技术设计领域。
背景技术
microRNA，作为一类内源性非蛋白编码RNA分子，存在于植物、人类和动物组织中，由18-25个核苷酸组成，是广泛存在于真核生物中的一组短小的、不编码蛋白质的单链RNA家族。microRNA的表达具有组织特异性和阶段特异性，即在不同组织中表达有不同类型的microRNA，在生物发育的不同阶段会有不同的microRNA表达。由于人类的大多数疾病与microRNA的无序表达有关，因此，在近年来它开始被作为一种诊断性的生物标志物，其检测在癌症诊断、治疗和预后方面具有重要意义。
由于成熟的microRNA片段小，具有高度保守性(即能在其他种系中找到同源体，家族成员间通常只有一两个碱基的差别)，在细胞中表达水平较低，给其定量检测方法的建立带来困难和挑战。目前传统的临床检测方法主要有Northern杂交、微阵点分析、实时定量PCR等，这些方法程序较为复杂，需要在系统中加入荧光分子等标记物，不适合实时原位的检测要求；而尚处于实验室研究阶段的电化学传感器，其检测极限达到fM量级，但也还不能满足单分子测量的需求。因此，开发操作简单、成本低、具有高灵敏度且能满足单分子测量的microRNA分子传感器具有重要作用。
光纤生物传感器具有满足以上需求的潜质，它小巧、灵活、成本低、抗电磁干扰，但是其灵敏度却还远远达不到单分子检测的要求。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供一种界面能量增敏型的microRNA光纤传感装置，该装置在微纳光纤干涉仪表面组装石墨烯-纳米硫化铜，作为倏逝波增强的有效载体，再在界面上修饰特定碱基序列的DNA探针作为特异性检测的有效载体，并通过界面能量增强的方法实现传感器增敏，不仅利用光纤本身的固有优势大大降低了成本，而且大幅提高了光纤传感灵敏度，实现光纤传感器对单分子microRNA的序列识别。
本发明的另一目的在于提供一种界面能量增敏型microRNA光纤传感装置的制作方法。
本发明的又一目的在于提供一种基于界面能量增敏型microRNA光纤传感装置的测量方法。
本发明的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种界面能量增敏型microRNA光纤传感装置，包括锥形微纳光纤干涉仪1、氧化石墨烯spacer层2、纳米硫化铜3和单链DNA探针4；所述的锥形微纳光纤干涉仪1作为光纤传感探头与外部的单模光纤熔接；所述的氧化石墨烯spacer层2在锥形微纳光纤干涉仪1的侧面上组装成单层膜；所述的纳米硫化铜3通过静电吸引作用组装于氧化石墨烯spacer层2表面，并与氧化石墨烯spacer层2共同构成界面层；所述的单链DNA探针4通过共价键作用固定于界面层的表面；所述的光纤传感探头在单链DNA探针4固定后浸入含有微小RNA的溶液中，并将光源6输入到锥形微纳光纤干涉仪1中，利用锥形微纳光纤干涉仪1的倏逝波对外界环境变化敏感的特性，对微小RNA与DNA探针的特异性结合所引起的折射率变化进行检测。
进一步地，所述的锥形微纳光纤干涉仪1具有一个均匀区以及位于均匀区两端的过渡区，锥形微纳光纤干涉仪1的过渡区和均匀区形成干涉结构。
进一步地，所述的纳米硫化铜颗粒消光光谱调控在1500-1600nm范围内。
进一步地，所述的锥形微纳光纤干涉仪1的直径为5-10微米，使纤芯的少部分能量得以倏逝场到干涉仪表面形成倏逝场。
进一步地，所述的光源为1500～1600nm波段的宽带光。
本发明的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种界面能量增敏型microRNA光纤传感装置的制作方法，将光敏光纤在火焰上拉制成锥形微纳光纤干涉仪1，将锥形微纳光纤干涉仪1作为光纤传感探针与外部的单模光纤熔接；将氧化石墨烯纳米片通过静电吸引力在锥形微纳光纤干涉仪1侧面上组装成单层膜；将纳米硫化铜3进行表面氨基化，再通过静电吸引力将其组装于氧化石墨烯表面，形成界面层；上述界面层用稀释的戊二醛溶液处理后浸泡于单链DNA探针4溶液中，通过DNA链端的氨基将其固定在界面上；在单链DNA探针4固定后，将光纤传感探针浸入含有microRNA的溶液中，并将光源输入到锥形微纳光纤干涉仪1中，利用微纳光纤侧面的倏逝波对外界环境变化敏感的特性，对microRNA分子与单链DNA探针4的识别-结合所引起的光纤表面折射率变化进行检测，从而检测出溶液中microRNA分子的浓度。
所述的制作方法具体包括以下步骤：
S1、将光敏光纤在火焰上拉制成直径5-10微米的锥形微纳光纤干涉仪1，将锥形微纳光纤干涉仪1作为光纤传感探头与外部的单模光纤熔接；
其中，锥形微纳光纤干涉仪1的直径优选为6.5微米。
S2、将氧化石墨烯置于去离子水中形成悬浮液；使锥形微纳光纤干涉仪1表面产生正电荷，将表面带有正电荷的锥形微纳光纤干涉仪1浸泡于悬浮液中，提拉干燥形成修饰在锥形微纳光纤干涉仪1表面的氧化石墨烯spacer层2；
在本步骤中，需要控制氧化石墨烯悬浮液的浓度，使其在光纤表面形成单层。
在本步骤中，使锥形微纳光纤干涉仪1表面产生正电荷，具体为：
将锥形微纳光纤浸泡于食人鱼溶液，使锥形微纳光纤的表面产生羟基，再浸泡于硅烷偶联剂，使锥形微纳光纤表面产生正电荷。
进一步地，步骤S2中调控形成单层氧化石墨烯spacer层2修饰的微纳光纤，具体为：
配制浓度为0.01g/L的氧化石墨烯的水分散液，超声使其分散均匀，将光纤浸泡入分散液中，静置15min，提拉晾干。
S3、将颗粒状的纳米硫化铜3进行表面氨基化，通过与氧化石墨烯层2之间的静电吸引力，使纳米硫化铜3均匀固定在氧化石墨烯spacer层2的表面，形成具有局域等离子共振能量增强效应的界面层；
在本步骤中，使用溶剂热法合成颗粒状的纳米硫化铜3，控制其尺寸及形貌，使其等离子共振峰落在1500-1600nm范围内。使用硅烷偶联剂对硫化铜进行表面处理，使其表面带上氨基，将已修饰氧化石墨烯spacer层2的光纤传感探针浸入氨基化的纳米硫化铜分散液中，利用静电吸引力使纳米硫化铜颗粒均匀平铺于氧化石墨烯spacer层2上。
进一步地，步骤S3中调控纳米硫化铜的等离子共振峰落在1500-1600nm范围内，具体为：
将采用溶剂热法合成颗粒状的硫化铜纳米3，通过选择溶剂和控制反应温度，从而控制得到的硫化铜纳米颗粒的粒径、形貌和所含不同价态铜的比例，本方法得到的颗粒状的硫化铜纳米3为直径10nm、厚5nm的纳米圆片。
S4、用稀释的戊二醛处理修饰完界面的光纤传感器，将其浸入含有单链DNA探针4的溶液中，利用单链DNA链端的氨基与戊二醛的键合作用，使单链DNA探针4以共价键形式固定在界面层的表面，形成了可用于与特定碱基序列microRNA特异性结合，引起的折射率变化的生物敏感膜。
本发明的第三个目的可以通过采取如下技术方案达到：
一种基于界面能量增敏型microRNA光纤传感装置的测量方法，该测量方法包括以下步骤：
T1、将固定单链DNA探针4的光纤传感探头浸入含有microRNA-21分子的溶液中，并将1500～1600nm波段的宽带光作为光源输入到锥形微纳光纤干涉仪1中，激发干涉光，并在锥形微纳光纤侧面上形成倏逝波；
T2、随着光纤传感探头表面的DNA探针与溶液中的microRNA-21分子发生识别-结合，引起光纤表面折射率的极微小变化，微纳光纤表面倏逝场经过界面增强后，对折射率的微小变化极为敏感，从而表现为干涉谱中倏逝波峰位置发生变化，根据干涉峰的位置变化随时间的响应检测出溶液中microRNA-21分子的浓度。
进一步地，所述的步骤T2中，所述的干涉峰的波长与microRNA-21分子的浓度之间的关系如下：
Δλ＝0.62c+12.53
其中，Δλ为干涉峰的波长，c为microRNA-21分子的浓度。
本发明相对于现有技术具有如下的有益效果：
1、本发明将锥形微纳光纤干涉仪与单模光纤熔接形成光纤传感探头，利用光纤倏逝波与表面物质的相互作用感知目标分子的结合引起的折射率变化；通过共振峰落在光源区域的纳米硫化铜的局域表面等离子激元效应，增强倏逝场能量；通过氧化石墨烯spacer层厚度的调控，调控纳米硫化铜在倏逝场的位置，从而优化其等离子共振效应对倏逝场的增强能力，同时增大光纤表面结合单链DNA探针的能力，相比无界面修饰的微纳光纤干涉仪，本发明所提出的技术实现了对光纤传感灵敏度的增强作用，因此可对超低浓度甚至是单分子的microRNA-21分子进行监测，极限检测精度达到9.64×10-21M，实现了毫米级长度的微纳光纤干涉仪对纳米级长度的microRNA分子碱基序列的识别能力，而且通过波长解调方法，检测过程中不仅对检测样品免标记，同时具有简便、快速等优点。
2、本发明与传统的检测microRNA方法(Northern杂交、微阵点分析、实时定量PCR等)相比，灵敏度高、检测极限低、器件小巧灵活，省去了大型、昂贵的仪器和繁复的提纯、浓缩、标记等操作，可实现对microRNA分子的原位特异性检测。
3、本发明采用了光纤传感探针，与传统的电化学传感器相比，具有抗电磁辐射的优势，因此可实现microRNA分子的在体监测。
4、本发明利用锥形微纳光纤侧面纳米界面上倏逝波对外界环境变化敏感，因此在光纤干涉谱中干涉峰位置会发生变化，通过观察光纤倏逝波干涉峰位置变化获得microRNA-21分子的浓度信息，波长变化的灵敏度高达大约0.62nm/log M，极限检测精度比未使用界面能量增敏的石英微纳光纤干涉仪提升6个数量级，并可在单分子水平区别一个碱基失配的microRNA分子，极大提高检测测量数据的准确性与临床价值。
附图说明
图1是本发明的增敏型microRNA光纤传感器原理图；
图2是本发明的纳米硫化铜-氧化石墨烯界面在光纤表面的位置及其对表面倏逝波增强的示意图；
图3是本发明的光纤传感探针对体折射率灵敏度的增强情况；
图4是本发明的光纤传感探针浸入含有microRNA-21分子的PBS溶液中对不同浓度溶液的检测能力与未加界面修饰的微纳光纤干涉仪对microRNA-21分子的检测能力对比；
其中，1-锥形微纳光纤干涉仪，2-氧化石墨烯spacer层，3-纳米硫化铜，4-单链DNA探针，5-microRNA-21分子，6-光源。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
光纤传感技术以光波为信息载体，具有成本廉价、结构小巧、灵敏度高、可远程监测、耐腐蚀、生物兼容性强等优点，成为近些年来发展最为迅速的生物传感技术之一。在光纤生物传感研究的相关报道中，高性能光纤干涉仪成为研究热点。最具代表性的就是近些年发展起来的锥形微纳光纤干涉仪传感器，此类光纤传感器除了兼具常规光纤传感器特点之外，还可利用其激发的对周围环境敏感的倏逝波模式，不仅大大丰富了其检测对象，还提高了测量精度。而且造价低廉，符合一次性临床医疗器件的使用需求，在生物医学检测领域中具有非常广阔的应用前景。
如图1所示，本实施例提供了一种界面能量增敏型microRNA光纤传感装置，该装置包括锥形微纳光纤干涉仪1、氧化石墨烯spacer层2、纳米硫化铜3和单链DNA探针4；锥形微纳光纤干涉仪1具有一个均匀区以及位于均匀区两端的过渡区，锥形微纳光纤干涉仪1的过渡区和均匀区形成干涉结构，且锥形微纳光纤干涉仪1作为光纤传感探头与外部的单模光纤熔接；纳米硫化铜3位于氧化石墨烯spacer层2的表面，与氧化石墨烯spacer层2共同构成界面层；氧化石墨烯spacer层2为单层氧化石墨烯；纳米硫化铜3为等离子激元共振峰在1500-1600nm区域的单层硫化铜纳米粒子；单链DNA探针4通过共价键作用固定在界面层的表面，具体地，使用戊二醛对界面层进行处理，利用单链DNA链端氨基与戊二醛的键合作用，从而使DNA探针以共价键形式固定在界面上。
本实施例的增敏型microRNA光纤传感装置工作原理为：光纤传感器在单链DNA探针4固定后浸入含有microRNA的溶液中，并将光源6输入到锥形微纳光纤干涉仪1中，光源6经过锥形微纳光纤干涉仪1形成干涉波，利用锥形微纳光纤干涉仪1侧面的倏逝波对外界环境变化敏感的特性，对microRNA分子5与DNA探针4的碱基特异性结合引起的表面微小折射率变化进行检测，从而检测出培养液中microRNA-21分子5的浓度。
本实施例中，锥形微纳光纤干涉仪1通过将光敏光纤在火焰上拉制而成，优选地，锥形微纳光纤干涉仪1的直径为6.5微米，可以理解的是锥形微纳光纤干涉仪1的直径还可以为5-10微米等。
光源6采用宽带光，优选地，宽带光的波段为1500～1600nm波段。
实施例二
如图1所示，本实施例提供了一种对光纤传感器灵敏度增强的用于检测小分子microRNA的方法，该方法包括：将光敏光纤在火焰上拉制成直径6.5微米的锥形微纳光纤干涉仪1，将锥形微纳光纤干涉仪1与单模光纤熔接，制作成光纤传感器；将氧化石墨烯spacer层2在锥形微纳光纤干涉仪1侧面上组装成单层膜，将等离子激元共振峰在1500-1600nm区域的纳米硫化铜粒子在spacer层上组装成界面层；通过共价键作用将单链DNA探针4固定在界面层的表面；在单链DNA探针4固定后，将光纤传感器浸入含有microRNA的溶液中，并将光源6输入到锥形微纳光纤干涉仪1中，利用锥形微纳光纤干涉仪1侧面的倏逝波对外界环境变化敏感的特性，对溶液中microRNA分子与DNA探针4碱基配对的特异性结合所引起的表面折射率微小变化进行检测，从而检测出溶液中microRNA分子5的浓度，具体包括以下步骤：
R1、将光敏光纤在火焰上拉制成直径5-10微米的锥形微纳光纤干涉仪1，将锥形微纳光纤干涉仪1作为光纤传感探头与外部的单模光纤熔接；
其中，锥形微纳光纤干涉仪1的直径优选为6.5微米。
R2、将氧化石墨烯置于去离子水中形成悬浮液；使锥形微纳光纤干涉仪1表面产生正电荷，将表面带有正电荷的锥形微纳光纤干涉仪1浸泡于悬浮液中，提拉干燥形成修饰在锥形微纳光纤干涉仪1表面的氧化石墨烯spacer层2；
在本步骤中，需要控制氧化石墨烯悬浮液的浓度，使其在光纤表面形成单层。
R3、将颗粒状的纳米硫化铜3进行表面氨基化，通过与氧化石墨烯层之间的静电吸引力，使纳米硫化铜3均匀固定在氧化石墨烯spacer层2的表面，形成具有局域等离子共振能量增强效应的界面层；
在本步骤中，使纳米硫化铜表面带正电的方法为：使用硅烷偶联剂对硫化铜进行表面处理。
R4、用稀释的戊二醛处理修饰完界面的光纤传感器，将其浸入含有单链DNA探针4的溶液中，利用单链DNA链端的氨基与戊二醛的键合作用，使单链DNA探针4以共价键形式固定在界面层的表面，形成了可用于与特定碱基序列microRNA特异性结合，引起的折射率变化的生物敏感膜；
R5、将固定单链DNA探针4的光纤传感探头浸入含有microRNA-21分子5的溶液中，并将1500～1600nm波段的宽带光作为光源输入到锥形微纳光纤干涉仪1中，经过锥形微纳光纤干涉仪1，激发干涉光，并在锥形微纳光纤侧面上形成倏逝波；
R6、随着光纤传感探头界面上固定的单链DNA探针4与溶液中microRNA-21分子5发生特异性结合，引起光纤表面折射率的微小变化，硫化铜纳米界面增强微纳光纤侧面上的倏逝波能量，使其对外界环境变化十分敏感，因此能将小分子microRNA-21结合引起的微小折射率变化转化为光纤干涉谱中倏逝波峰位置的变化，根据干涉峰的位置变化随时间的响应检测出溶液中microRNA-21分子的浓度，即根据干涉峰波长变化信息，得到溶液中microRNA-21的浓度信息，波长变化的灵敏度高达大约0.62nm/log M和9.64×10-21M的极限检测精度。
如图2所示，为氧化石墨烯-纳米硫化铜在微纳光纤表面的位置，及其增强光纤表面倏逝波的机理，氧化石墨烯spacer层为单层膜，位置处于锥形微纳光纤表面倏逝波穿透深度范围内，纳米硫化铜的等离子激元共振峰位于光源范围内，利用倏逝波激发的其局域等离子激元效应，从而增强光纤表面倏逝波强度，有效提高光纤传感灵敏度。
如图3所示，为已修饰氧化石墨烯-纳米硫化铜的光纤传感器对溶液的体折射率灵敏度，及无界面修饰的光纤的体折射率灵敏度，结果表明，已作界面能量增强的光纤探头体折射率从未修饰时的2676nm/RIU提升至6366nm/RIU。
如图4所示，将已作界面修饰的光纤传感探头浸入含有不同浓度microRNA-21的溶液中时表面倏逝波干涉峰某一模式的波长随浓度变化图，在10-21到10-7M浓度范围内，随着microRNA-21的浓度增大，干涉峰的波长呈现线性的变化，线性关系可表示为：
Δλ(干涉峰的波长，nm)＝0.62c(microRNA-21的浓度，log M)+12.53波长变化的灵敏度高达大约0.62nm/log M和9.64×10-21M的极限检测精度。
而无界面修饰的锥形微纳光纤干涉仪，其干涉峰的波长呈现线性的变化，线性关系可表示为：
Δλ(干涉峰的波长，nm)＝0.45c(microRNA-21的浓度，log M)+6.13波长变化的灵敏度高达大约0.45nm/log M和5.14×10-13M的极限检测精度。
因此，已作界面能量增强的光纤干涉仪比无界面修饰的干涉仪极限检测精度提升7个数量级。
综上所述，本发明将锥形微纳光纤干涉仪与单模光纤熔接形成光纤传感探头，并将氧化石墨烯界面在微纳光纤的表面上组装成单层膜，纳米硫化铜在表面形成单层界面，通过共价键作用将单链DNA探针固定在界面上，修饰在光纤传感探头上的单链DNA探针会与溶液中microRNA-21分子发生特异性结合，由于纳米硫化铜的等离子激元共振峰落在光源区域内，倏逝场激发硫化铜界面的局域等离子共振效应，从而增强锥形微纳光纤侧面的倏逝波，实现了对光纤传感灵敏度的增强作用，因此可对超低浓度的小分子microRNA引起的微小折射率变化进行监测，极限检测精度达到9.64×10-21M，比无界面修饰的光纤干涉仪提高7个数量级，而且通过波长解调方法，检测过程中不仅对检测样品免标记，同时具有简便、快速等优点。
以上所述，仅为本发明专利较佳的实施例，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利所公开的范围内，根据本发明专利的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都属于本发明专利的保护范围。

Claims (10)

1.一种增敏型microRNA光纤传感装置，其特征在于，所述的光纤传感装置包括锥形微纳光纤干涉仪(1)、氧化石墨烯spacer层(2)、纳米硫化铜(3)和单链DNA探针(4)，其中，
所述的锥形微纳光纤干涉仪(1)作为光纤传感探头与外部的单模光纤熔接；所述的氧化石墨烯spacer层(2)在锥形微纳光纤干涉仪(1)的侧面上组装成单层膜；所述的纳米硫化铜(3)通过静电吸引作用组装于氧化石墨烯spacer层(2)表面，并与氧化石墨烯spacer层(2)共同构成界面层；所述的单链DNA探针(4)通过共价键作用固定于界面层的表面；
当固定有单链DNA探针(4)的光纤传感探头浸入含有微小RNA的溶液中，并将光源输入到锥形微纳光纤干涉仪(1)中，利用锥形微纳光纤干涉仪(1)的倏逝波对外界环境变化敏感的特性，对微小RNA与单链DNA探针(4)的特异性结合所引起的折射率变化进行检测。
2.根据权利要求1所述的增敏型microRNA光纤传感装置，其特征在于，所述的锥形微纳光纤干涉仪(1)具有一个均匀区以及位于均匀区两端的过渡区，并且过渡区和均匀区形成干涉结构。
3.根据权利要求1所述的增敏型microRNA光纤传感装置，其特征在于，所述的纳米硫化铜(3)的消光光谱调控在1500-1600nm范围内。
4.根据权利要求1所述的增敏型microRNA光纤传感装置，其特征在于，所述的锥形微纳光纤干涉仪(1)的直径为5-10微米，使纤芯的少部分能量得以倏逝场到干涉仪表面形成倏逝场。
5.根据权利要求1所述的增敏型microRNA光纤传感装置，其特征在于，所述的光源为1500～1600nm波段的宽带光。
6.一种增敏型microRNA光纤传感装置的制作方法，其特征在于，所述的制作方法包括下列步骤：
S1、将光敏光纤在火焰上拉制成直径5-10微米的锥形微纳光纤干涉仪(1)，将锥形微纳光纤干涉仪(1)作为光纤传感探头与外部的单模光纤熔接；
S2、将氧化石墨烯置于去离子水中形成悬浮液，使锥形微纳光纤干涉仪(1)表面产生正电荷，将表面带有正电荷的锥形微纳光纤干涉仪(1)浸泡于悬浮液中，提拉干燥形成修饰在锥形微纳光纤干涉仪(1)表面的氧化石墨烯spacer层(2)；
S3、将颗粒状的纳米硫化铜(3)进行表面氨基化，通过与氧化石墨烯层之间的静电吸引力，使纳米硫化铜(3)均匀固定在氧化石墨烯spacer层(2)的表面，形成具有局域等离子共振能量增强效应的界面层；
S4、将已修饰氧化石墨烯spacer层和纳米硫化铜的锥形微纳光纤干涉仪(1)先浸入戊二醛溶液，再浸入含有单链DNA探针的溶液中，利用单链DNA链端氨基与戊二醛反应，使单链DNA探针以共价键形式固定在界面层上，形成可用于microRNA序列识别的光纤传感探头。
7.根据权利要求6所述的增敏型microRNA光纤传感装置的制作方法，其特征在于，所述的步骤S3中，
使用溶剂热法合成颗粒状的纳米硫化铜(3)，控制其尺寸及形貌，使其等离子共振峰落在1500-1600nm范围内。
8.根据权利要求6所述的增敏型microRNA光纤传感装置的制作方法，其特征在于，所述的步骤S3中，
使用硅烷偶联剂对硫化铜进行表面处理，使其表面带上氨基，将已修饰氧化石墨烯spacer层(2)的光纤传感探针浸入氨基化的纳米硫化铜分散液中，利用静电吸引力使纳米硫化铜颗粒均匀平铺于氧化石墨烯spacer层(2)上。
9.一种基于增敏型microRNA光纤传感装置的测量方法，其特征在于，所述的测量方法包括下列步骤：
T1、将固定单链DNA探针(4)的光纤传感探头浸入含有microRNA-21分子的溶液中，并将1500～1600nm波段的宽带光作为光源输入到锥形微纳光纤干涉仪(1)中，激发干涉光，并在锥形微纳光纤侧面上形成倏逝波；
T2、随着光纤传感探头表面的DNA探针与溶液中的microRNA-21分子发生识别-结合，引起光纤表面折射率的极微小变化，微纳光纤表面倏逝场经过界面增强后，对折射率的微小变化极为敏感，从而表现为干涉谱中倏逝波峰位置发生变化，根据干涉峰的位置变化随时间的响应检测出溶液中microRNA-21分子的浓度。
10.根据权利要求9所述的基于增敏型microRNA光纤传感装置的测量方法，其特征在于，
所述的步骤T2中，所述的干涉峰的波长与microRNA-21分子的浓度之间的关系如下：
Δλ＝0.62c+12.53
其中，Δλ为干涉峰的波长，c为microRNA-21分子的浓度。
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