CN111855619B - 表面等离子体共振传感芯片及其制备方法、传感设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种表面等离子体共振传感芯片及其制备方法、传感设备。该SPR传感芯片包括:光波导耦合片;形成于光波导耦合片上的共振膜;以及形成于共振膜上的敏感膜,其包括偶联于共振膜上的探针分子。其中,探针分子选自于以下群组中的一种或多种:青霉素G、苄青霉素、甲氧苯青霉素钠、氯邻青霉素钠、氨苄青霉素、羟氨苄青霉素、乙氧萘青霉素钠、羧苄青霉素、先锋霉素I、先锋霉素II、先锋霉素Ⅳ、先锋霉素V、先锋羟氨苄、头孢噻肟钠、红霉素、林可霉素、北里霉素、磷酸泰乐霉素、氯林霉素、螺旋霉素、杆菌肽、交沙霉素或新生霉素。与传统的G+菌检测技术相比,该传感芯片具有快速、简便、定量、超灵敏、成本低廉等优势。
Description
技术领域
本发明涉及生物芯片领域,尤其涉及一种用于革兰氏阳性菌检测的表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,简称SPR)传感芯片及其制备方法;用于真菌、革兰氏阳性菌(G+菌)、革兰氏阴性菌(G-菌)的高精度检测的多菌种、多通道的SPR传感芯片及其制备方法;以及应用如上两种SPR传感芯片的传感设备。
背景技术
细菌是指微生物类群之一,也是所有生物中数量最多的一类。常见的影响人类健康的菌种有真菌、G+菌和G-菌。快速区分病原菌种类在临床检测非常重要,能够为疾病治疗提供有效的用药指导。
SPR技术,是应用SPR原理检测生物传感芯片上配位体与分析物之间的相互作用情况的新技术。近年来,SPR传感设备已经广泛应用于环境卫生,食品安全,疾病诊断等众多领域。
本申请的发明人之一在之前的研发过程中提出了一种用于G-菌检测的SPR传感芯片(中国专利文献:CN108169182A),其实现了应用SPR技术对G-菌的检测。
然而,在实现本发明的过程中,申请人发现现有技术中的G+菌检测技术在灵敏度、选择性、成本等多方面都不能满足需求,提供一种检测G+菌的传感芯片尤为必要。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明提供了一种表面等离子体共振传感芯片及其制备方法、传感设备,以至少部分解决以上所提出的技术问题。
(二)技术方案
根据本发明的第一个方面,提供了一种用于革兰氏阳性菌检测的SPR传感芯片,包括:光波导耦合片;形成于所述光波导耦合片上的共振膜;以及形成于所述共振膜上的敏感膜,其包括偶联于共振膜上的探针分子。其中,所述探针分子选自于以下群组中的一种或多种:青霉素G、苄青霉素、甲氧苯青霉素钠、氯邻青霉素钠、氨苄青霉素、羟氨苄青霉素、乙氧萘青霉素钠、羧苄青霉素、先锋霉素I、先锋霉素II、先锋霉素IV、先锋霉素V、先锋羟氨苄、头孢噻肟钠、红霉素、林可霉素、北里霉素、磷酸泰乐霉素、氯林霉素、螺旋霉素、杆菌肽、交沙霉素或新生霉素。
根据本发明的第二个方面,提供了一种SPR传感芯片的制备方法,包括:在光波导耦合片上形成共振膜;将共振膜表面浸润化合物S1溶液,该化合物S1具有一端带有巯基的分子链;以及将共振膜表面浸润探针化合物溶液,在共振膜表面偶联探针分子。
根据本发明的第三个方面,提供了一种多菌种、多通道的SPR传感芯片,包括:光波导耦合片;以及形成于该光波导耦合片上的若干条通道,包括:参考通道组,包括至少一条参考通道;真菌通道组,包括对应不同真菌浓度区间的至少两条真菌通道;G+菌通道组,包括对应不同G+菌浓度区间的至少两条G+菌通道;G-菌通道组,包括对应不同G-菌浓度区间的至少两条G-菌通道;其中,所述参考通道包括:共振膜;同一通道组中的不同通道所对应的菌浓度区间具有至少一个数量级的差别;所述真菌通道、G+菌通道、G-菌通道包括:共振膜以及形成于共振膜上对相应菌敏感的敏感膜,该敏感膜包括对相应菌敏感的探针分子。
根据本发明的第四个方面,提供了一种多菌种、多通道的SPR传感芯片的制备方法,包括:在光波导耦合片上形成具有共振膜的至少七条微通道;对于除参考通道外的其他微通道,将共振膜表面浸润过渡化合物溶液,该过渡化合物用于将探针分子偶联至共振膜;以及对于除参考通道外的其他微通道,将共振膜表面浸润探针化合物的溶液,在共振膜表面偶联探针分子,形成敏感膜,其中:将至少两条微通道的共振膜表面分别浸润不同浓度的A菌敏感探针化合物的溶液,从而在共振膜表面偶联不同密度的A菌敏感探针分子形成A菌敏感膜,该至少两条微通道作为A菌通道组,其中,A菌为真菌、G+菌或G-菌。
根据本发明的第五个方面,还提供了一种传感设备,其为角度调制型SPR传感设备或波长调制型SPR传感设备,包括如上SPR传感芯片。
(三)有益效果
从上述技术方案可以看出,本发明表面等离子体共振传感芯片及其制备方法、传感设备至少具有以下有益效果其中之一:
(1)提供了一种应用SPR技术实现G+菌检测的传感芯片,其利用探针分子引起的光波导耦合片上的共振膜表面产生的SPR光谱变化检测G+菌的含量。
(2)与传统的G+菌检测技术相比,该传感芯片具有快速、简便、定量、超灵敏、成本低廉等优势,其在水溶液中的检测G+菌浓度线性范围为10~104CFU/ml,可用于检测水、饮用水、人体体液中的G+菌。
(3)传感芯片上采用的化合物S1和探针分子化合物结构明确,易合成,灵活且可控,制备的芯片重现性好,有利于大规模的工业化生产。
(4)提供了一种应用SPR技术,能够同时实现真菌、G+菌、G-菌的高精度检测的多菌种、多通道的SPR传感芯片。
(5)提供了上述两种传感芯片的制备方法,该制备方法操作步骤简单,成本低廉,使得制备的芯片重现性好,满足工业化生产中的批量制备的需求,使得其极易实际推广应用。
(6)基于上述两种SPR传感芯片,提供了相应的SPR传感设备。
附图说明
图1为本发明实施例一SPR传感芯片的结构示意图。
图2为本发明实施例二中SPR传感芯片制备方法的流程图。
图3为本发明实施例二中SPR传感芯片制备方法中在玻璃基片表面上镀的金膜的原子力显微镜(AFM)成像图。
图4为本发明实施例二中SPR传感设备对水溶液中G+菌的选择性测试结果。
图5为本发明实施例二中SPR传感设备中对水溶液中链球菌的浓度滴定图。
图6为本发明实施例二十九中SPR传感芯片在波长型SPR传感设备中对水溶液中链球菌的浓度滴定图。
图7为本发明实施例三十中SPR传感芯片在波长型SPR传感设备中对水溶液中链球菌的浓度滴定图。
图8为本发明实施例三十三中多菌种、多通道的SPR传感芯片的结构示意图。
【附图中本发明实施例主要元件符号说明】
10-光波导耦合片;20-共振膜;30-敏感膜。
具体实施方式
本发明提供了一种表面等离子体共振传感芯片及其制备方法、传感设备,能够实现G+菌检测的高灵敏度、高选择性的检测。同时,多菌种、多通道的SPR传感芯片能够实现多菌种,高精度的检测。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明进一步详细说明。应当理解的是,提供这些实施例使得本发明满足适用的法律要求,而本发明可以许多不同形式实现,而不应被解释为限于所阐述的实施例。
实施例一:用于G+菌检测的SPR传感芯片
本实施例提供了一种用于G+菌检测的SPR传感芯片。
图1为本发明实施例一SPR传感芯片的结构示意图。如图1所示,本实施例SPR传感芯片包括:光波导耦合片10;形成于光波导耦合片上的共振膜20;形成于共振膜上的敏感膜30,其包括偶联于共振膜上的探针分子。
以下分别对本实施例SPR传感芯片的各个组成部分进行详细描述。
光波导耦合片10为透明基片,例如玻璃基片、蓝宝石基片、二氧化硅基片、棱镜等。
共振膜20为能够引起表面等离子体共振的材料所形成的薄膜,例如金膜、银膜、铝膜等金属膜,其厚度限定为能够产生表面等离子体共振的厚度。本实施例及下文各实施例中,共振膜20为金膜,其厚度介于10nm~60nm之间。
本发明中,敏感膜30的厚度介于1nm~100nm之间,包括偶联于共振膜上的探针分子。对于探针分子,其具有以下共性:
(1)探针分子上有氨基或者羧基,能够通过一端带有巯基的分子链,经EDC/NHS胶连在金膜表面形成敏感膜;
(2)探针分子要与菌膜上的物质发生作用,这样才能通过SPR技术采用小分子探针形成敏感膜,实现G+菌的检测。
本发明中,探针分子选自于以下群组中的一种或多种:青霉素G(钾或钠)、苄青霉素(长效青霉素)、甲氧苯青霉素钠(新青霉素I)、氯邻青霉素钠、氨苄青霉素(安比西林)、羟氨苄青霉素(阿莫西林)、乙氧萘青霉素钠(新青霉素III)、羧苄青霉素(卡比西林)、先锋霉素I(头孢噻吩钠)、先锋霉素II(头孢噻啶)、先锋霉素Ⅳ(头孢氨苄)、先锋霉素V(头孢唑啉钠)、先锋羟氨苄(头孢羟氨苄)、头孢噻肟钠(头孢氨噻肟)、红霉素、林可霉素(洁霉素)、北里霉素、磷酸泰乐霉素(磷酸泰乐菌素)、氯林霉素(克林霉素)、螺旋霉素、杆菌肽、交沙霉素或新生霉素。
其中,探针分子偶联于共振膜表面后,会自组装地形成颗粒状结构,探针分子在金膜层上的覆盖率可通过AFM半定量测定。探针分子的原料(探针化合物和相应溶剂)可以市售购买或通过现有文献合成。
如上所述,探针分子通过一端带有巯基的分子链,经EDC/NHS胶连在金膜表面形成敏感膜。该“一端带有巯基的分子链”的通式为:
其中,HS为巯基。Z为以下群组中的一种:氮氢键、肽键、带有羟基、巯基、羧基、酰胺、酸酐、烯基、炔基、芳基、酯基、醚基中的零到多种基团的长度为1~18个碳的烷基链、肽链、或聚乙二醇链。R为以下群组中的一种:氢原子,氨基,氰基或聚乙二醇基,或者为1~18个碳的烷基、羟基、巯基、羧基、酰胺、酸酐、烯基、炔基、芳基、酯基、醚基。
实施例二:SPR传感芯片及其制备方法、SPR传感设备
本实施例提供了一种用于G+菌检测的SPR传感芯片。请参照图1,本实施例SPR传感芯片包括:玻璃基片;蒸镀于玻璃基片上的厚度为10nm的金膜;形成于金膜上的敏感膜,其包括通过S1-1分子链偶联在金膜表面的青霉素G钾分子。
本实施例还给出了如上SPR传感芯片的制备方法。图2为本发明实施例二中SPR传感芯片制备方法的流程图。该制备方法包括:
步骤S21:采用真空蒸镀技术,在玻璃基片表面上蒸镀一层厚度为10nm的金膜;
对于本步骤,需要说明的是:①关于光波导耦合片,还可以采用除玻璃基片之外的其他透明基片;②关于共振膜,还可以采用除金膜之外的其他能够产生表面等离子共振的薄膜;③关于薄膜制备方法还可以采用热蒸发之外的其他薄膜制备方法,例如磁控溅射、脉冲激光沉积等。
步骤S22:将蒸镀金膜的玻璃基片浸泡于10mmol/L的化合物S1-1纯水溶液中,室温静置20小时,用二次蒸馏水反复冲洗干净备用;
此外,化合物S1溶液的溶剂为纯水、生理盐水、HEPES缓冲液或磷酸盐缓冲液;或者为甲醇、乙醇、乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺,N,N-二甲基乙酰胺或其组合;或者为甲醇、乙醇、乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺,N,N-二甲基乙酰胺或其组合和水以任意比例混合的混合物。
步骤S23:将100mg的青霉素G钾分子,10mg的NHS,10mg的EDC溶解在100ml纯水中,得到探针化合物溶液;
本步骤中,对于探针化合物溶液中溶质中的探针分子化合物,虽然本实施例采用青霉素G钾,但同样可以采用其他的探针分子化合物,该探针分子的分子式如实施例一所述,具体不再重复说明。
本步骤中,对于探针化合物溶液中溶质中的EHS和EDC,NHS为N-羟基琥珀酰亚胺;EDC为1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺。各种化合物的原料,都是可以市售购买或者通过现有文献合成。
探针化合物的溶剂为纯水、生理盐水、HEPES缓冲液或磷酸盐缓冲液;或者为甲醇、乙醇、乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺,N,N-二甲基乙酰胺或其组合;或者为甲醇、乙醇、乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺,N,N-二甲基乙酰胺或其组合和水以任意比例混合的混合物。
其中,将探针分子化合物、NHS、EDC、溶剂按照质量比为1∶0.1~100:0.1~100∶1~1000混合,得到混合溶液。进一步地,探针分子化合物、NHS、EDC、溶剂的优选质量比为1∶10~100∶10~100:100~1000。
进一步地,在实现本发明地过程中,由于小分子探针上的功能基团(羧基和氨基)数目不多,为了提高小分子探针在金膜表面的覆盖度,申请人除了尝试了多种反应条件,如在纯水和生理盐水条件下进行偶联实验,仔细选择偶联反应的时间和探针及偶联试剂的用量,选择具有合适敏感膜覆盖度的制备条件,制备芯片,同时通过控制一端带有巯基的分子链的长度调节探针分子与金膜间几何距离,进而使探针分子保持很好的自由度,能够与菌膜上的物质充分发生作用,进而实现小分子作为敏感膜检测G+菌。
步骤S24:将步骤S22制得的玻璃基片浸泡在探针化合物溶液中,在室温静置2小时;
其中,探针分子上有氨基或者羧基,能够通过一端带有巯基的分子链,经EDC/NHS胶连在金膜表面形成敏感膜
本领域技术人员应当清楚,关于在探针化合物溶液中的静置时间,视所需的探针分子密度而定。后续实施例中给出了静置时间与探针分子密度地关系。优选地,静置时间介于6小时~18小时。
步骤S25:取出玻璃基片,用水反复冲洗,得到SPR传感芯片。
其中,所述的水包括二次蒸馏水、三次蒸馏水、四次蒸馏水或超纯水。
本步骤中,用水冲洗3-5分钟,通过检测冲洗液中探针分子的含量,就可以判断是否冲洗干净。冲洗的目的是为了除去通过物理吸收方式吸附在金膜表面的探针分子以及其他的一些可能的杂质。用高效液相分析冲洗液,检测不到探针分子的信号,即证明已经冲洗干净。
图3为本发明实施例二中SPR传感芯片制备方法中在玻璃基片表面上镀的金膜的原子力显微镜(AFM)成像图。其中,(a)为金膜表面,5μm范围;(b)为金膜表面,1μm范围;(c)中的白色颗粒即为探针分子,其覆盖率大约在20%。
本发明还提供了应用如上SPR传感芯片的SPR传感设备。该SPR传感设备可以为角度调制型SPR传感设备或波长调制型SPR传感设备。
在本发明的一个实施例中,提供了一种应用如上SPR传感芯片的波长调制型SPR传感设备。在该SPR传感设备的流通池中分别通入102个/ml葡萄球菌、链球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌、肺炎杆菌和布氏杆菌。图4为本发明实施例二中SPR传感设备对水溶液中G+菌的选择性测试结果。如图4所示,葡萄球菌和链球菌会引起共振波长和相对光强的较大的变化,而大肠杆菌、绿脓杆菌、肺炎杆菌、布氏杆菌,引起共振波长以及相对光强的变化较小。因此,可以看出,本实施例中的SPR传感芯片对G+菌具有选择性。
在本实施例SPR传感设备的流通池中通入不同浓度的链球菌。图5为实施例二中SPR传感设备中对水溶液中链球菌的浓度滴定图。图5中,纵坐标是共振波长处的相对光强度,横坐标为链球菌的浓度。如图5所示,共振波长的变化值与通入的G+菌的浓度呈线性关系,其变化值也与通入的链球菌的浓度呈线性关系。
实施例三:SPR传感芯片及其制备方法
本实施例提供了一种用于G+菌检测的SPR传感芯片及其制备方法,其与实施例二的区别在于:①采用不同的偶联分子链;②共振膜的制备方式不同。
本实施例中如上SPR传感芯片的制备方法包括:
步骤S31:采用磁控溅射技术,在玻璃基片表面上镀一层厚度为50nm的金膜;
步骤S33:将110mg的青霉素G钾分子,10mg的NHS,10mg的EDC溶解在100ml纯水中,得到探针化合物溶液
步骤S34:将步骤S32制得的玻璃基片浸泡在探针化合物溶液中,在室温静置3小时;
步骤S35:取出玻璃基片,用二次蒸馏水反复冲洗玻璃基片,得到SPR传感芯片。
经测试,本实施例中SPR传感芯片可正常使用。
实施例四:SPR传感芯片及其制备方法
本实施例提供了一种应用于G+菌检测的SPR传感芯片及其制备方法,其与实施例二的区别在于:①采用不同的偶联分子链;②偶联分子链化合物的溶剂不同;③共振膜的制备方式不同。
本实施例中SPR传感芯片包括:玻璃基片;溅射于玻璃基片上厚度为50nm的金膜;形成于金膜上的敏感膜,其包括通过S1-3分子链(HS-PEG-NH2)偶联在金膜表面的青霉素G钾分子。
本实施例中如上SPR传感芯片的制备方法包括:
步骤S41:采用磁控溅射技术,在玻璃基片表面上镀一层厚度为50nm的金膜;
步骤S42:将步骤S41中得到的玻璃基片浸泡在5mmol/L的化合物S1-3生理盐水溶液中,室温静置20小时,用二次蒸馏水反复冲洗干净备用;
步骤S43:将110mg的青霉素G钾分子,10mg的NHS,10mg的EDC溶解在100ml生理盐水中,得到探针化合物溶液;
步骤S44:将步骤S42制得的玻璃基片浸泡在探针化合物溶液中,在室温静置4小时;
步骤S45:取出玻璃基片,用二次蒸馏水反复冲洗玻璃基片,得到SPR传感芯片。
经测试,本实施例中SPR传感芯片可正常使用。
实施例五:SPR传感芯片及其制备方法
本实施例提供了一种应用于G+菌检测的SPR传感芯片及其制备方法,其与实施例二的区别在于:①采用不同的偶联分子链;②偶联分子链化合物的溶剂不同;③共振膜的制备方式不同。
本实施例中如上SPR传感芯片的制备方法包括:
步骤S51:采用磁控溅射技术,在玻璃基片表面上镀一层厚度为50nm的金膜;
步骤S52:将步骤S51中得到的玻璃基片浸泡在2mmol/L的化合物S1-4二甲亚砜溶液中,室温静置20小时,用二次蒸馏水反复冲洗干净备用;
步骤S53:将50mg的青霉素G钾分子,50mg的NHS,50mg的EDC溶解在50ml生理盐水中,得到探针化合物溶液;
步骤S54:将步骤S52制得的玻璃基片浸泡在探针化合物溶液中,在室温静置5小时;
步骤S55:取出玻璃基片,用三次蒸馏水反复冲洗玻璃基片,得到SPR传感芯片。
经测试,本实施例中SPR传感芯片可正常使用。
实施例六:SPR传感芯片及其制备方法
本实施例提供了一种应用于G+菌检测的SPR传感芯片及其制备方法,其与实施例二的区别在于:①采用不同的偶联分子链;②偶联分子链化合物的溶剂不同;③镀金玻璃基片在偶联分子链化合物溶液中静置的时间不同;④共振膜的制备方式不同。
本实施例中如上SPR传感芯片的制备方法包括:
步骤S61:采用磁控溅射技术,在玻璃基片表面上镀一层厚度为50nm的金膜;
步骤S62:将步骤S61中得到的玻璃基片浸泡在0.01mmol/L的化合物S1-5乙腈溶液中,室温静置10小时,用二次蒸馏水反复冲洗干净备用;
步骤S63:将110mg的青霉素G钾分子,10mg的NHS,10mg的EDC溶解在100ml生理盐水水中,得到探针化合物溶液;
步骤S64:将步骤S62制得的玻璃基片浸泡在探针化合物溶液中,在室温静置5小时;
步骤S65:取出玻璃基片,用二次蒸馏水反复冲洗玻璃基片,得到SPR传感芯片。
经测试,本实施例中SPR传感芯片可正常使用。
实施例七:SPR传感芯片及其制备方法
本实施例提供了一种应用于G+菌检测的SPR传感芯片及其制备方法,其与实施例二的区别在于:①采用不同的偶联分子链;②偶联分子链化合物的溶剂不同;③镀金玻璃基片在偶联分子链化合物溶液中静置的时间不同;④共振膜的制备方式不同。
本实施例中SPR传感芯片包括:玻璃基片;溅射于玻璃基片上厚度为50nm的金膜;形成于金膜上的敏感膜,其包括通过S1-6分子链(HS-PEG-COOH)偶联在金膜表面的青霉素G钾分子。
本实施例中如上SPR传感芯片的制备方法包括:
步骤S71:采用磁控溅射技术,在玻璃基片表面上镀一层厚度为50nm的金膜;
步骤S72:将步骤S71中得到的玻璃基片浸泡在0.01mmol/L的化合物S1-6乙腈溶液中,室温静置10小时,用二次蒸馏水反复冲洗干净备用;
步骤S73:将15mg的青霉素G钾分子,20mg的NHS,20mg的EDC溶解在40ml含50%的甲醇与50%的水溶液中,得到探针化合物溶液;
步骤S74:将步骤S72制得的玻璃基片浸泡在探针化合物溶液中,在室温静置5小时;
步骤S75:取出玻璃基片,用二次蒸馏水反复冲洗玻璃基片,得到SPR传感芯片。
经测试,本实施例中SPR传感芯片可正常使用。
实施例八:SPR传感芯片及其制备方法
本实施例提供了一种应用于G+菌检测的SPR传感芯片及其制备方法,其与实施例七的区别在于:①金膜厚度不同;②探针分子不同。
本实施例中SPR传感芯片包括:玻璃基片;溅射于玻璃基片上厚度为60nm的金膜;形成于金膜上的敏感膜,其包括通过S1-6分子链(HS-PEG-COOH)偶联在金膜表面的苄青霉素分子。
本实施例中如上SPR传感芯片的制备方法包括:
步骤881:采用磁控溅射技术,在玻璃基片表面上镀一层厚度为60nm的金膜;
步骤S82:将步骤S81中得到的玻璃基片浸泡在0.01mmol/L的化合物S1-6乙腈溶液中,室温静置10小时,用二次蒸馏水反复冲洗干净备用;
步骤S83:将15mg的苄青霉素分子,20mg的NHS,20mg的EDC溶解在40ml含50%的甲醇与50%的水溶液中,得到探针化合物溶液;
步骤S84:将步骤S82制得的玻璃基片浸泡在探针化合物溶液中,在室温静置18小时;
步骤S85:取出玻璃基片,用二次蒸馏水反复冲洗玻璃基片,得到SPR传感芯片。
经测试,本实施例中SPR传感芯片可正常使用。
实施例九:SPR传感芯片及其制备方法
本实施例提供了一种应用于G+菌检测的SPR传感芯片及其制备方法,其与实施例六的区别在于:①金膜厚度不同;②探针分子不同。
本实施例中如上SPR传感芯片的制备方法包括:
步骤S91:采用磁控溅射技术,在玻璃基片表面上镀一层厚度为60nm的金膜;
步骤S92:将步骤S91中得到的玻璃基片浸泡在0.01mmol/L的化合物S1-5乙腈溶液中,室温静置10小时,用二次蒸馏水反复冲洗干净备用;
步骤S93:将15mg的苄青霉素分子,20mg的NHS,20mg的EDC溶解在40ml含50%的甲醇与50%的水溶液中,得到探针化合物溶液;
步骤S94:将步骤S92制得的玻璃基片浸泡在探针化合物溶液中,在室温静置18小时;
步骤S95:取出玻璃基片,用二次蒸馏水反复冲洗玻璃基片,得到SPR传感芯片。
经测试,本实施例中SPR传感芯片可正常使用。
实施例十:SPR传感芯片及其制备方法
本实施例提供了一种应用于G+菌检测的SPR传感芯片及其制备方法,其与实施例五的区别在于:①金膜厚度不同;②探针分子不同;③偶联分子链化合物的溶剂不同;④镀金玻璃基片在偶联分子链化合物溶液中静置的时间不同。
本实施例中如上SPR传感芯片的制备方法包括:
步骤S1001:采用磁控溅射技术,在玻璃基片表面上镀一层厚度为60nm的金膜;
步骤S1002:将步骤S1001中得到的玻璃基片浸泡在0.01mmol/L的化合物S1-4乙腈溶液中,室温静置10小时,用二次蒸馏水反复冲洗干净备用;
步骤S1003:将15mg的新青霉素I分子,20mg的NHS,20mg的EDC溶解在40ml磷酸盐缓冲溶液中,得到探针化合物溶液;
步骤S1004:将步骤S1002制得的玻璃基片浸泡在探针化合物溶液中,在室温静置18小时;
步骤S1005:取出玻璃基片,用二次蒸馏水反复冲洗玻璃基片,得到SPR传感芯片。
经测试,本实施例中SPR传感芯片可正常使用。
实施例十一:SPR传感芯片及其制备方法
本实施例提供了一种应用于G+菌检测的SPR传感芯片及其制备方法,其与实施例四的区别在于:①金膜厚度不同;②探针分子不同;③偶联分子链化合物的溶剂不同;④镀金玻璃基片在偶联分子链化合物溶液中静置的时间不同。
本实施例中SPR传感芯片包括:玻璃基片;溅射于玻璃基片上厚度为60nm的金膜;形成于金膜上的敏感膜,其包括通过S1-3分子链(HS-PEG-NH2)偶联在金膜表面的氯邻青霉素钠分子。
本实施例中如上SPR传感芯片的制备方法包括:
步骤S1101:采用磁控溅射技术,在玻璃基片表面上镀一层厚度为60nm的金膜;
步骤S1102:将步骤S1101中得到的玻璃基片浸泡在30mmol/L的化合物S1-3含10%二氯甲烷-80%磷酸盐缓冲溶液中,室温静置3小时,用二次蒸馏水反复冲洗干净备用;
步骤S1103:将30mg的氯邻青霉素钠分子,40mg的NHS,40mg的EDC溶解在80ml磷酸盐缓冲溶液中,得到探针化合物溶液;
步骤S1104:将步骤S1102制得的玻璃基片浸泡在探针化合物溶液中,在室温静置16小时;
步骤S1105:取出玻璃基片,用二次蒸馏水反复冲洗玻璃基片,得到SPR传感芯片。
经测试,本实施例中SPR传感芯片可正常使用。
实施例十二:SPR传感芯片及其制备方法
本实施例提供了一种应用于G+菌检测的SPR传感芯片及其制备方法,其与实施例三的区别在于:①金膜厚度不同;②探针分子不同;③偶联分子链化合物的溶剂不同;④镀金玻璃基片在偶联分子链化合物溶液中静置的时间不同。
本实施例中如上SPR传感芯片的制备方法包括:
步骤S1201:采用磁控溅射技术,在玻璃基片表面上镀一层厚度为60nm的金膜;
步骤S1202:将步骤S1201中得到的玻璃基片浸泡在30mmol/L的化合物S1-2含10%三氯甲烷-80%磷酸盐缓冲溶液中,室温静置3小时,用二次蒸馏水反复冲洗干净备用;
步骤S1203:将30mg的氨苄青霉素分子,40mg的NHS,40mg的EDC溶解在80ml磷酸盐缓冲溶液中,得到探针化合物溶液;
步骤S1204:将步骤S1202制得的玻璃基片浸泡在探针化合物溶液中,在室温静置14小时;
步骤S1205:取出玻璃基片,用二次蒸馏水反复冲洗玻璃基片,得到SPR传感芯片。
经测试,本实施例中SPR传感芯片可正常使用。
实施例十三:SPR传感芯片及其制备方法
本实施例提供了一种应用于G+菌检测的SPR传感芯片及其制备方法,其与实施例二的区别在于:①金膜厚度不同;②探针分子不同;③偶联分子链化合物的溶剂不同;④镀金玻璃基片在偶联分子链化合物溶液中静置的时间不同。
本实施例中如上SPR传感芯片的制备方法包括:
步骤S1301:采用磁控溅射技术,在玻璃基片表面上镀一层厚度为60nm的金膜;
步骤S1302:将步骤S1301中得到的玻璃基片浸泡在40mmol/L的化合物S1-1含10%乙醇-80%HEPES缓冲液中,室温静置2小时,用二次蒸馏水反复冲洗干净备用;
步骤S1303:将30mg的羟氨苄青霉素分子,40mg的NHS,40mg的EDC溶解在80mlHEPES缓冲液中,得到探针化合物溶液;
步骤S1304:将步骤S1302制得的玻璃基片浸泡在探针化合物溶液中,在室温静置10小时;
步骤S1305:取出玻璃基片,用二次蒸馏水反复冲洗玻璃基片,得到SPR传感芯片。
经测试,本实施例中SPR传感芯片可正常使用。
实施例十四:SPR传感芯片及其制备方法
本实施例提供了一种应用于G+菌检测的SPR传感芯片及其制备方法,其与实施例十二的区别在于:①探针分子不同;②偶联分子链化合物的溶剂不同;③镀金玻璃基片在偶联分子链化合物溶液中静置的时间不同。
本实施例中如上SPR传感芯片的制备方法包括:
步骤S1401:采用磁控溅射技术,在玻璃基片表面上镀一层厚度为60nm的金膜;
步骤S1402:将步骤S1401中得到的玻璃基片浸泡在40mmol/L的化合物S1-2含磷酸缓冲液中,室温静置1小时,用二次蒸馏水反复冲洗干净备用;
步骤S1403:将50mg的乙氧萘青霉素钠分子,50mg的NHS,100mg的EDC溶解在100mlHEPES缓冲液中,得到探针化合物溶液;
步骤S1404:将步骤S1402制得的玻璃基片浸泡在探针化合物溶液中,在室温静置10小时;
步骤S1405:取出玻璃基片,用二次蒸馏水反复冲洗玻璃基片,得到SPR传感芯片。
经测试,本实施例中SPR传感芯片可正常使用。
实施例十五:SPR传感芯片及其制备方法
本实施例提供了一种应用于G+菌检测的SPR传感芯片及其制备方法,其与实施例十一的区别在于:①探针分子不同;②偶联分子链化合物的溶剂不同。
本实施例中SPR传感芯片包括:玻璃基片;溅射于玻璃基片上厚度为60nm的金膜;形成于金膜上的敏感膜,其包括通过S1-3分子链(HS-PEG-NH2)偶联在金膜表面的羧苄青霉素分子。
本实施例中如上SPR传感芯片的制备方法包括:
步骤S1501:采用磁控溅射技术,在玻璃基片表面上镀一层厚度为60nm的金膜;
步骤S1502:将步骤S1501中得到的玻璃基片浸泡在40mmol/L的化合物S1-3含5%四氢呋喃-95%生理盐水溶液中,室温静置3小时,用二次蒸馏水反复冲洗干净备用;
步骤S1503:将50mg的羧苄青霉素分子,50mg的NHS,100mg的EDC溶解在100ml生理盐水溶液中,得到探针化合物溶液;
步骤S1504:将步骤S1502制得的玻璃基片浸泡在探针化合物溶液中,在室温静置10小时;
步骤S1505:取出玻璃基片,用二次蒸馏水反复冲洗玻璃基片,得到SPR传感芯片。
经测试,本实施例中SPR传感芯片可正常使用。
实施例十六:SPR传感芯片及其制备方法
本实施例提供了一种应用于G+菌检测的SPR传感芯片及其制备方法,其与实施例十的区别在于:①探针分子不同;②偶联分子链化合物的溶剂不同;③镀金玻璃基片在偶联分子链化合物溶液中静置的时间不同。
本实施例中如上SPR传感芯片的制备方法包括:
步骤S1601:采用磁控溅射技术,在玻璃基片表面上镀一层厚度为60nm的金膜;
步骤S1601:将步骤S1601中得到的玻璃基片浸泡在2mmol/L的化合物S1-4含5%乙腈-95%磷酸盐缓冲水溶液中,室温静置2小时,用二次蒸馏水反复冲洗干净备用;
步骤S1601:将50mg的先锋霉素I分子,50mg的NHS,100mg的EDC溶解在100ml生理盐水溶液中,得到探针化合物溶液;
步骤S1601:将步骤S1602制得的玻璃基片浸泡在探针化合物溶液中,在室温静置7小时;
步骤S1601:取出玻璃基片,用二次蒸馏水反复冲洗玻璃基片,得到SPR传感芯片。
经测试,本实施例中SPR传感芯片可正常使用。
实施例十七:SPR传感芯片及其制备方法
本实施例提供了一种应用于G+菌检测的SPR传感芯片及其制备方法,其与实施例九的区别在于:①探针分子不同;②偶联分子链化合物的溶剂不同;③镀金玻璃基片在偶联分子链化合物溶液中静置的时间不同。
本实施例中如上SPR传感芯片的制备方法包括:
步骤S1701:采用磁控溅射技术,在玻璃基片表面上镀一层厚度为60nm的金膜;
步骤S1702:将步骤S1701中得到的玻璃基片浸泡在20mmol/L的化合物S1-5含5%二甲亚砜-95%生理盐水溶液中,室温静置7小时,用二次蒸馏水反复冲洗干净备用;
步骤S1703:将50mg的先锋霉素II分子,50mg的NHS,100mg的EDC溶解在100ml生理盐水溶液中,得到探针化合物溶液;
步骤S1704:将步骤S1702制得的玻璃基片浸泡在探针化合物溶液中,在室温静置12小时;
步骤S1705:取出玻璃基片,用二次蒸馏水反复冲洗玻璃基片,得到SPR传感芯片。
经测试,本实施例中SPR传感芯片可正常使用。
实施例十八:SPR传感芯片及其制备方法
本实施例提供了一种应用于G+菌检测的SPR传感芯片及其制备方法,其与实施例八的区别在于:①探针分子不同;②偶联分子链化合物的溶剂不同;③镀金玻璃基片在偶联分子链化合物溶液中静置的时间不同。
本实施例中SPR传感芯片包括:玻璃基片;溅射于玻璃基片上厚度为60nm的金膜;形成于金膜上的敏感膜,其包括通过S1-6分子链(HS-PEG-COOH)偶联在金膜表面的先锋霉素Ⅳ分子。
本实施例中如上SPR传感芯片的制备方法包括:
步骤S1801:采用磁控溅射技术,在玻璃基片表面上镀一层厚度为60nm的金膜;
步骤S1802:将步骤S1801中得到的玻璃基片浸泡在5mmol/L的化合物S1-6含5%乙腈-95%磷酸盐缓冲水溶液中,室温静置7小时,用二次蒸馏水反复冲洗干净备用;
步骤S1803:将50mg的先锋霉素Ⅳ分子,50mg的NHS,100mg的EDC溶解在100ml生理盐水溶液中,得到探针化合物溶液;
步骤S1804:将步骤S1802制得的玻璃基片浸泡在探针化合物溶液中,在室温静置12小时;
步骤S1805:取出玻璃基片,用二次蒸馏水反复冲洗玻璃基片,得到SPR传感芯片。
经测试,本实施例中SPR传感芯片可正常使用。
实施例十九:SPR传感芯片及其制备方法
本实施例提供了一种应用于G+菌检测的SPR传感芯片及其制备方法,其与实施例十八的区别在于:①探针分子不同;②偶联分子链化合物的溶剂不同;③镀金玻璃基片在偶联分子链化合物溶液中静置的时间不同。
本实施例中SPR传感芯片包括:玻璃基片;溅射于玻璃基片上厚度为60nm的金膜;形成于金膜上的敏感膜,其包括通过S1-6分子链(HS-PEG-COOH)偶联在金膜表面的先锋霉素V分子。
本实施例中如上SPR传感芯片的制备方法包括:
步骤S1901:采用磁控溅射技术,在玻璃基片表面上镀一层厚度为60nm的金膜;
步骤S1902:将(1)中得到的玻璃基片浸泡在5mmol/L的化合物S1-6含20%乙腈-80%磷酸盐缓冲溶液中,室温静置15小时,用二次蒸馏水反复冲洗干净备用;
步骤S1903:将50mg的先锋霉素V分子,50mg的NHS,100mg的EDC溶解在100ml磷酸盐缓冲溶液中,得到探针化合物溶液;
步骤S1904:将步骤S1902:制得的玻璃基片浸泡在探针化合物溶液中,在室温静置17小时;
步骤S1905:取出玻璃基片,用二次蒸馏水反复冲洗玻璃基片,得到SPR传感芯片。
经测试,本实施例中SPR传感芯片可正常使用。
实施例二十:SPR传感芯片及其制备方法
本实施例提供了一种应用于G+菌检测的SPR传感芯片及其制备方法,其与实施例十七的区别在于:①探针分子不同;②偶联分子链化合物的溶剂不同;③镀金玻璃基片在偶联分子链化合物溶液中静置的时间不同。
本实施例中如上SPR传感芯片的制备方法包括:
步骤S2001:采用磁控溅射技术,在玻璃基片表面上镀一层厚度为60nm的金膜;
步骤S2002:将步骤S2001中得到的玻璃基片浸泡在5mmol/L的化合物S1-5含20%乙腈-80%磷酸盐缓冲溶液中,室温静置15小时,用二次蒸馏水反复冲洗干净备用;
步骤S2003:将50mg的先锋羟氨苄分子,50mg的NHS,100mg的EDC溶解在100ml磷酸盐缓冲溶液中,得到探针化合物溶液;
步骤S2004:将步骤S2002制得的玻璃基片浸泡在探针化合物溶液中,在室温静置17小时;
步骤S2005:取出玻璃基片,用二次蒸馏水反复冲洗玻璃基片,得到SPR传感芯片。
经测试,本实施例中SPR传感芯片可正常使用。
实施例二十一:SPR传感芯片及其制备方法
本实施例提供了一种应用于G+菌检测的SPR传感芯片及其制备方法,其与实施例十六的区别在于:①探针分子不同;②偶联分子链化合物的溶剂不同;③镀金玻璃基片在偶联分子链化合物溶液中静置的时间不同。
本实施例中如上SPR传感芯片的制备方法包括:
步骤S2101:采用磁控溅射技术,在玻璃基片表面上镀一层厚度为60nm的金膜;
步骤S2102:将步骤S2101中得到的玻璃基片浸泡在50mmol/L的化合物S1-4含20%乙腈-80%磷酸盐缓冲溶液中,室温静置10小时,用二次蒸馏水反复冲洗干净备用;
步骤S2103:将50mg的头孢噻肟钠分子,50mg的NHS,100mg的EDC溶解在100ml磷酸盐缓冲溶液中,得到探针化合物溶液;
步骤S2104:将步骤S2102制得的玻璃基片浸泡在探针化合物溶液中,在室温静置14小时;
步骤S2105:取出玻璃基片,用二次蒸馏水反复冲洗玻璃基片,得到SPR传感芯片。
经测试,本实施例中SPR传感芯片可正常使用。
实施例二十二:SPR传感芯片及其制备方法
本实施例提供了一种应用于G+菌检测的SPR传感芯片及其制备方法,其与实施例十五的区别在于:①探针分子不同;②偶联分子链化合物的溶剂不同;③镀金玻璃基片在偶联分子链化合物溶液中静置的时间不同。
本实施例中SPR传感芯片包括:玻璃基片;溅射于玻璃基片上厚度为60nm的金膜;形成于金膜上的敏感膜,其包括通过S1-3分子链(HS-PEG-NH2)偶联在金膜表面的红霉素分子。
本实施例中如上SPR传感芯片的制备方法包括:
步骤S2201:采用磁控溅射技术,在玻璃基片表面上镀一层厚度为60nm的金膜;
步骤S2202:将步骤S2201中得到的玻璃基片浸泡在30mmol/L的化合物S1-3含20%乙腈-80%磷酸盐缓冲溶液中,室温静置10小时,用二次蒸馏水反复冲洗干净备用;
步骤S2203:将20mg的红霉素分子,20mg的NHS,50mg的EDC溶解在40ml磷酸盐缓冲溶液中,得到探针化合物溶液;
步骤S2204:将步骤S2202制得的玻璃基片浸泡在探针化合物溶液中,在室温静置19小时;
步骤S2205:取出玻璃基片,用二次蒸馏水反复冲洗玻璃基片,得到SPR传感芯片。
经测试,本实施例中SPR传感芯片可正常使用。
实施例二十三:SPR传感芯片及其制备方法
本实施例提供了一种应用于G+菌检测的SPR传感芯片及其制备方法,其与实施例十四的区别在于:①探针分子不同;②偶联分子链化合物的溶剂不同;③镀金玻璃基片在偶联分子链化合物溶液中静置的时间不同。
本实施例中如上SPR传感芯片的制备方法包括:
步骤S2301:采用磁控溅射技术,在玻璃基片表面上镀一层厚度为60nm的金膜;
步骤S2302:将步骤S2301中得到的玻璃基片浸泡在30mmol/L的化合物S1-2含20%乙腈-80%磷酸盐缓冲溶液中,室温静置5小时,用二次蒸馏水反复冲洗干净备用;
步骤S2303:将20mg的林可霉素分子,20mg的NHS,50mg的EDC溶解在40ml磷酸盐缓冲溶液中,得到探针化合物溶液;
步骤S2304:将步骤S2302制得的玻璃基片浸泡在探针化合物溶液中,在室温静置10小时;
步骤S2305:取出玻璃基片,用二次蒸馏水反复冲洗玻璃基片,得到SPR传感芯片。
经测试,本实施例中SPR传感芯片可正常使用。
实施例二十四:SPR传感芯片及其制备方法
本实施例提供了一种应用于G+菌检测的SPR传感芯片及其制备方法,其与实施例二十三的区别在于:①探针分子不同;②偶联分子链化合物的溶剂不同;③镀金玻璃基片在偶联分子链化合物溶液中静置的时间不同。
本实施例中如上SPR传感芯片的制备方法包括:
步骤S2401:采用磁控溅射技术,在玻璃基片表面上镀一层厚度为60nm的金膜;
步骤S2402:将步骤S2401中得到的玻璃基片浸泡在40mmol/L的化合物S1-2含20%二氯甲烷-80%磷酸盐缓冲溶液中,室温静置4小时,用二次蒸馏水反复冲洗干净备用;
步骤S2403:将40mg的磷酸泰乐霉素分子,40mg的NHS,100mg的EDC溶解在100ml磷酸盐缓冲溶液中,得到探针化合物溶液;
步骤S2404:将步骤S2402制得的玻璃基片浸泡在探针化合物溶液中,在室温静置13小时;
步骤S2405:取出玻璃基片,用二次蒸馏水反复冲洗玻璃基片,得到SPR传感芯片。
经测试,本实施例中SPR传感芯片可正常使用。
实施例二十五:SPR传感芯片及其制备方法
本实施例提供了一种应用于G+菌检测的SPR传感芯片及其制备方法,其与实施例十三的区别在于:①探针分子不同;②偶联分子链化合物的溶剂不同;③镀金玻璃基片在偶联分子链化合物溶液中静置的时间不同。
本实施例中如上SPR传感芯片的制备方法包括:
步骤S2501:采用磁控溅射技术,在玻璃基片表面上镀一层厚度为60nm的金膜;
步骤S2502:将步骤S2501中得到的玻璃基片浸泡在40mmol/L的化合物S1-1含20%三氯甲烷-80%磷酸盐缓冲溶液中,室温静置4小时,用二次蒸馏水反复冲洗干净备用;
步骤S2503:将40mg的氯林霉素分子,40mg的NHS,100mg的EDC溶解在100ml磷酸盐缓冲溶液中,得到探针化合物溶液;
步骤S2504:将步骤步骤S2502制得的玻璃基片浸泡在探针化合物溶液中,在室温静置10小时;
步骤S2505:取出玻璃基片,用二次蒸馏水反复冲洗玻璃基片,得到SPR传感芯片。
经测试,本实施例中SPR传感芯片可正常使用。
实施例二十六:SPR传感芯片及其制备方法
本实施例提供了一种应用于G+菌检测的SPR传感芯片及其制备方法,其与实施例十二的区别在于:①探针分子不同;②偶联分子链化合物的溶剂不同;③镀金玻璃基片在偶联分子链化合物溶液中静置的时间不同。
本实施例中如上SPR传感芯片的制备方法包括:
步骤S2601:采用磁控溅射技术,在玻璃基片表面上镀一层厚度为60nm的金膜;
步骤S2602:将步骤S2601中得到的玻璃基片浸泡在50mmol/L的化合物S1-2含20%乙醇-80%HEPES缓冲液中,室温静置4小时,用二次蒸馏水反复冲洗干净备用;
步骤S2603:将80mg的螺旋霉素分子,80mg的NHS,100mg的EDC溶解在100ml HEPES缓冲液中,得到探针化合物溶液;
步骤S2604:将步骤S2602制得的玻璃基片浸泡在探针化合物溶液中,在室温静置9小时;
步骤S2605:取出玻璃基片,用二次蒸馏水反复冲洗玻璃基片,得到SPR传感芯片。
经测试,本实施例中SPR传感芯片可正常使用。
实施例二十七:SPR传感芯片及其制备方法
本实施例提供了一种应用于G+菌检测的SPR传感芯片及其制备方法,其与实施例十一的区别在于:①探针分子不同;②偶联分子链化合物的溶剂不同;③镀金玻璃基片在偶联分子链化合物溶液中静置的时间不同。
本实施例中SPR传感芯片包括:玻璃基片;溅射于玻璃基片上厚度为60nm的金膜;形成于金膜上的敏感膜,其包括通过S1-3分子链(HS-PEG-NH2)偶联在金膜表面的杆菌肽分子。
本实施例中如上SPR传感芯片的制备方法包括:
步骤S2701:采用磁控溅射技术,在玻璃基片表面上镀一层厚度为60nm的金膜;
步骤S2702:将步骤S2701中得到的玻璃基片浸泡在50mmol/L的化合物S1-3含20%乙醇-80%HEPES缓冲液中,室温静置17小时,用二次蒸馏水反复冲洗干净备用;
步骤S2703:将80mg的杆菌肽分子,80mg的NHS,100mg的EDC溶解在100ml HEPES缓冲液中,得到探针化合物溶液;
步骤S2704:将步骤S2702制得的玻璃基片浸泡在探针化合物溶液中,在室温静置6小时;
步骤S2705:取出玻璃基片,用二次蒸馏水反复冲洗玻璃基片,得到SPR传感芯片。
经测试,本实施例中SPR传感芯片可正常使用。
实施例二十八:SPR传感芯片及其制备方法
本实施例提供了一种应用于G+菌检测的SPR传感芯片及其制备方法,其与实施例二十七的区别在于:①探针分子不同。
本实施例中SPR传感芯片包括:玻璃基片;溅射于玻璃基片上厚度为60nm的金膜;形成于金膜上的敏感膜,其包括通过S1-3分子链(HS-PEG-NH2)偶联在金膜表面的交沙霉素分子。
本实施例中如上SPR传感芯片的制备方法包括:
步骤S2801:采用磁控溅射技术,在玻璃基片表面上镀一层厚度为60nm的金膜;
步骤S2801:将步骤S2801中得到的玻璃基片浸泡在50mmol/L的化合物S1-3含20%乙醇-80%HEPES缓冲液中,室温静置17小时,用二次蒸馏水反复冲洗干净备用;
步骤S2803:将80mg的交沙霉素分子,80mg的NHS,100mg的EDC溶解在100ml生理盐水溶液中,得到探针化合物溶液;
步骤S2804:将步骤S2802制得的玻璃基片浸泡在探针化合物溶液中,在室温静置8小时;
步骤S2805:取出玻璃基片,用二次蒸馏水反复冲洗玻璃基片,得到SPR传感芯片。
经测试,本实施例中SPR传感芯片可正常使用。
实施例二十九:SPR传感芯片及其制备方法、传感设备
本实施例提供了一种应用于G+菌检测的SPR传感芯片及其制备方法,其与实施例二十七的区别在于:①探针分子不同。
本实施例中SPR传感芯片包括:玻璃基片;溅射于玻璃基片上厚度为60nm的金膜;形成于金膜上的敏感膜,其包括通过S1-3分子链(HS-PEG-NH2)偶联在金膜表面的新生霉素分子。
本实施例中如上SPR传感芯片的制备方法包括:
步骤S2901:采用磁控溅射技术,在玻璃基片表面上镀一层厚度为60nm的金膜;
步骤S2902:将步骤S2901中得到的玻璃基片浸泡在50mmol/L的化合物S1-3含20%乙醇-80%HEPES缓冲液中,室温静置17小时,用二次蒸馏水反复冲洗干净备用;
步骤S2903:将80mg的新生霉素分子,80mg的NHS,100mg的EDC溶解在100ml生理盐水溶液中,得到探针化合物溶液;
步骤S2904:将步骤S2902制得的玻璃基片浸泡在探针化合物溶液中,在室温静置8小时;
步骤S2905:取出玻璃基片,用二次蒸馏水反复冲洗玻璃基片,得到SPR传感芯片。
本实施例还提供了一种应用如上SPR传感芯片的传感设备。该传感设备为角度调制型SPR传感设备。
在该传感设备的流通池中通入不同浓度的链球菌水溶液,会引起反射角的变化,通过检测角度的变化值与通入的链球菌的浓度呈线性关系,结果如图6。图6中,纵坐标是共振波长处的相对光强度,横坐标为链球菌的浓度。如图6所示,SPR峰的偏移量与通入的链球菌的浓度在10~104cfu/ml范围呈线性关系。
经测试,本实施例中SPR传感芯片、传感设备均可正常使用。
实施例三十:SPR传感芯片及其制备方法、传感设备
本实施例提供了一种应用于G+菌检测的SPR传感芯片及其制备方法,其与实施例二十九的区别在于:①具有两种探针分子;②镀金玻璃基片在偶联分子链化合物溶液中静置的时间不同。
本实施例中SPR传感芯片包括:玻璃基片;溅射于玻璃基片上厚度为60nm的金膜;形成于金膜上的敏感膜,其包括通过S1-3分子链(HS-PEG-NH2)偶联在金膜表面的新生霉素分子和先锋霉素I分子。
本实施例中如上SPR传感芯片的制备方法包括:
步骤S3001:采用磁控溅射技术,在玻璃基片表面上镀一层厚度为60nm的金膜;
步骤S3002:将步骤S3001中得到的玻璃基片浸泡在50mmol/L的化合物S1-3含20%乙醇-80%HEPES缓冲液中,室温静置24小时,用二次蒸馏水反复冲洗干净备用;
步骤S3003:将新生霉素分子和先锋霉素I分子各80mg,80mg的NHS,100mg的EDC溶解在100ml生理盐水溶液中,得到探针化合物溶液;
步骤S3004:将步骤S3002制得的玻璃基片浸泡在探针化合物溶液中,在室温静置8小时;
步骤S3005:取出玻璃基片,用二次蒸馏水反复冲洗玻璃基片,得到SPR传感芯片。
本实施例还提供了一种应用如上SPR传感芯片的传感设备。该传感设备为角度调制型SPR传感设备。
在该传感设备的流通池中通入不同浓度的链球菌水溶液,会引起反射光波长的变化,通过检测共振波长的相对强度变化值与通入的链球菌的浓度呈线性关系,结果如图7。图7中,纵坐标是共振波长处的相对光强度,横坐标为链球菌的浓度。如图7所示,SPR峰的偏移量与通入的链球菌的浓度在10~104cfu/ml范围呈线性关系。
经测试,本实施例中SPR传感芯片、传感设备均可正常使用。
实施例三十一:SPR传感芯片及其制备方法、传感设备
本实施例提供了一组应用于G+菌检测的SPR传感芯片及其制备方法。
下文直接给出SPR传感芯片的制备方法,本领域技术人员根据制备方法描述以及上文的多个实施例,可以清楚地得知各个SPR传感芯片的结构,因此,关于SPR传感芯片的实施例不再单独给出。
该组SPR传感芯片的制备方法包括:
步骤S3101:采用磁控溅射技术,分别在三块玻璃基片表面上镀一层厚度为60nm的金膜;
步骤S3102:将步骤S3101中得到的三块玻璃基片分别浸泡在50mmol/L的化合物S1-4S1-5和S1-6(HS-PEG-COOH)含20%乙醇-80%HEPES缓冲液中,室温静置24小时,用二次蒸馏水反复冲洗干净备用;
步骤S3103:将80mg先锋霉素I分子,80mg的NHS,100mg的EDC溶解在100ml生理盐水溶液中,得到探针化合物溶液;
步骤S3104:将步骤S3102制得的玻璃基片分别浸泡在探针化合物溶液中,在室温静置2-18小时;
步骤S3005:取出玻璃基片,用二次蒸馏水反复冲洗玻璃基片,得到SPR传感芯片。
将所得SPR传感芯片装入SPR传感设备,所得修饰有不同胶连分子链长芯片在不同偶联反应时间用于纯水液中链球菌的检测,检出率见下表:
经测试,本实施例中的SPR传感芯片、传感设备均可正常使用。
实施例三十二:SPR传感芯片及其制备方法、传感设备
本实施例提供了一组应用于G+菌检测的SPR传感芯片及其制备方法。
下文直接给出SPR传感芯片的制备方法,本领域技术人员根据制备方法描述以及上文的多个实施例,可以清楚地得知各个SPR传感芯片的结构,因此,关于SPR传感芯片的实施例不再单独给出。
该组SPR传感芯片的制备方法包括:将60nm金膜制备的基片,首先在1000mmol/L浓度S1-2静止24小时,然后浸泡于探针化合物溶液中,测定探针化合物溶液浓度、浸泡时间对探针分子在金膜上的覆盖率的影响,以杆菌肽探针分子为例,见下表:
由上表可见,在偶联分子种类、浓度和浸泡时间固定情况下,随着探针分子浸泡时间的增加,探针分子在金膜上的覆盖率也随着增加,随着探针分子浓度的增加,探针分子在金膜上的覆盖率也增加。探针分子在金膜上的覆盖率范围为5%~100%。
实施例三十三:SPR传感芯片及其制备方法、传感设备
本实施例提供了一种能够同时实现真菌、G+菌、G-菌的高精度检测的多菌种、多通道的SPR传感芯片。
图8为本发明实施例三十三中多菌种、多通道的SPR传感芯片的结构示意图。请参照图8,本实施例多菌种、多通道的SPR传感芯片包括:
光波导耦合片;
并排形成于该光波导耦合片上的十条通道,该十条通道包括:
参考通道组,包括一条参考通道;
真菌通道组,其包括对应不同真菌浓度区间的三个真菌通道-通道11、通道12、通道13;
G+菌通道组,其包括对应不同G+菌浓度区间的三个G+菌通道-通道21、通道22、通道23;
G-菌通道组,其包括对应不同G-菌浓度区间的三个G-菌通道-通道31、通道32、通道33;
其中,参考通道包括:共振膜。真菌通道、G+菌通道、G-菌通道包括:共振膜以及形成于共振膜上对相应菌敏感的敏感膜。敏感膜包括偶联于共振膜上的探针分子。真菌通道内的探针分子为对真菌敏感的探针分子。G+菌通道内的探针分子为对G+菌敏感的探针分子。G-菌通道组内的探针分子为对G-菌敏感的探针分子。
需要特别说明的是,虽然本实施例中参考通道包括共振膜,但在本发明其他实施例中,在精度要求不高的情况下,参考通道中也可以无共振膜。
光波导耦合片为透明基片,例如玻璃基片、二氧化硅基片、棱镜等。本实施例以及下文各实施例中,光波导耦合片为玻璃基片。
本实施例中,将十条通道并排设置,极大的方便了后续工艺中对共振膜修饰,同时,在芯片应用时,也可以很方便地对同一溶液进行测试。
本实施例中,参考通道用于在测量过程中扣除背景噪声。
本发明中,共振膜为能够引起表面等离子体共振的金属所形成的薄膜,例如金,其厚度限定为能够产生表面等离子体共振的厚度。本实施例及下文各实施例中,共振膜为金膜,其厚度介于10nm~60nm之间。
上述“对真菌敏感的探针分子”选自于以下群组中的一种或多种:两性霉素B、十一烯酸、醋酸、乳酸、水杨酸、灰黄霉素、克念菌素、克霉唑、咪康唑、益康唑、联苯苄唑、酮康唑、氟胞嘧啶、制霉菌素、球红霉素、甲帕霉素(美帕曲星、克霉灵)、氟康唑(大扶康、麦尼芬、依利康)、伊曲康唑(斯皮仁诺)、特比萘芬。
上述“对G+菌敏感的探针分子”见实施例一中的相关说明,此处不再重述。
上述“对G-菌敏感的探针分子”选自于以下群组中的一种或多种:硫酸链霉素、硫酸卡那霉素、硫酸庆大霉素、庆大-小诺霉素、硫酸威他霉素、新霉素、多黏菌素B、利福平、氯霉素或磷霉素。
需要说明的是,本领域技术人员应当清楚,虽然本实施例对每个菌种设立对应高、中、低的三个浓度区间的三条通道,但是也可以根据需要调整通道的个数,只要真菌、G+菌、G-菌三组通道中每一组中包含对应不同浓度的两个通道,均可以实现本发明,均在本发明的保护范围之内。
此外,对于同一通道组而言,其三个通道的区别在于:不同通道所对应的菌浓度区间具有至少一个数量级的差别,对应越低浓度区间的通道中探针分子的密度越高。在本发明其他实施例中,检测浓度梯度可以根据需要进行设置。
如上多菌种、多通道的SPR传感芯片采用微流控技术制备,具体步骤包括:
步骤S3301:在玻璃基片上形成并排的底面具有金膜的十条微通道;
该步骤又进一步包括:
子步骤S3301a:采用磁控溅射技术,在玻璃基片表面上镀一层厚度为60nm的金膜;
子步骤S3301b:采用光刻技术,在柔性聚合物(PET、PMMA、PDMS等)薄膜上刻蚀出并排的10条沟槽;
为了保证后续形成的微通道能够供液体流动,柔性聚合物薄膜的厚度介于1mm~10mm之间,优选地,为3mm~7mm之间。本实施例中,柔性聚合物薄膜的厚度为5mm。
子步骤S3301c:将带有沟槽的柔性聚合物粘附在金膜表面,在金膜表面形成沟槽;
子步骤S3301d:用具有一定硬度的有机玻璃覆盖于沟槽表面,将沟槽封闭;
本领域技术人员应当清楚,还可以采用其他的透明盖板覆盖于沟槽表面而形成沟槽,并不限于本实施例中的有机玻璃板。
子步骤S3301e:对于每一条沟槽,在沟槽一端嵌入液阀,另一端嵌入出液阀,从而在玻璃基板上形成封闭的微通道。
通过入液阀和出液阀,结合微量注射泵,可以实现液体在沟槽内的流动。在除去通入或抽出溶液的情况下,入液阀和出液阀都是封闭的,以防止微通道的溶液流出或被风干。
本领域技术人员应当清楚,虽然本实施例采用微流控技术制备微通道,但还可以采用其他合适的方法,例如3D打印技术等,来制备微通道。
步骤S3302:在除参考通道外其他九条微通道的金膜表面浸润过渡化合物溶液,在金膜表面修饰用于连接探针分子的分子链;
具体而言,是对于除参考通道外的其他九条微通道,通过微量注射泵在微通道内通入过渡化合物的溶液,静置12小时后将溶液抽出。
本实施例中,注入G+通道组中三条通道的是相同浓度的化合物S1-1溶液,分子链结构和溶液浓度如实施例二所示。本领域技术人员应当清楚,该化合物还可以为S1-2、S1-3、S1-4、S1-5、S1-6等,其分子链结构和溶液浓度等信息可参照在前实施例的说明,此处不再重述。
本实施例中,注入G-通道组中的三条通道的化合物S2溶液,以及注入真菌通道组中三条通道的化合物S3溶液,两者可以与化合物S1溶液相同,也可参照现有技术的相关说明,此处不再赘述。
需要说明的是,本实施例中,对于同一通道组中对应不同的菌浓度的三个通道,过渡化合物溶液的浓度并没有区别。举例来说,对于G+通道组中的三条通道,注入相同浓度的化合物S1-1溶液,因此在金膜表面修饰的分子链浓度也是相同的。当然,优选地,也可以采用不同浓度的过渡化合物溶液,探测精度将进一步提高。
步骤S3303:在除参考通道外其他九条微通道的金膜表面浸润探针化合物溶液,在金膜表面偶联探针分子,形成敏感膜,其中,对于同一通道组中的不同通道,探针化合物溶液的浓度不同,从而在金膜表面偶联不同密度的探针分子;
具体而言,是对于除参考通道外的其他九条微通道,通过微量注射泵在微通道内通入探针化合物溶液,静置预设时间后将探针化合物溶液抽出,使探针分子偶联至金膜表面,其中:
对于真菌通道,通入对真菌敏感的探针化合物溶液;
对于G+菌通道,通入对G+菌敏感的探针化合物溶液;
对于G-菌通道组,通入对G-菌敏感的探针化合物溶液。
对于同一通道组的对应不同菌浓度的各通道,采用不同浓度的探针化合物溶液,优选地,该不同浓度具有一个数量级的差别。本实施例中,探针化合物溶液的浓度梯度为:10ng/ml、100ng/ml、1000ng/ml。
本实施例中,采用了不同浓度的探针化合物溶液,相同的静置时间的方案来实现本发明。从目前的实验条件来看,该方案可控性、可重现性均较好。本领域技术人员应当清楚,也可以采用相同浓度的探针化合物溶液,不同的静置时间的替代方案I;或者采用不同浓度的探针化合物溶液,不同的静置时间的替代方案II,同样可以实现本发明。
本实施例中,关于“对G+菌敏感的探针化合物溶液”可以参照实施例二的说明;关于“对G-菌敏感的探针化合物溶液”和“对真菌敏感的探针化合物溶液”可以参照本实施例中传感芯片的相关说明和现有技术,此处不再重述。
步骤S3304:清洁制备的芯片;
具体而言,是通过微量注射泵,用二次蒸馏水反复冲洗微通道,从而得到制备的芯片。
至此,本实施例中的多菌种、多通道的SPR传感芯片制备完毕。
进一步地,本实施例还提供了一种应用如上SPR传感芯片的传感设备。该传感设备为角度调制型SPR传感设备或波长调制型SPR传感设备。
经测试,本实施例中SPR传感芯片、传感设备均可正常使用。
至此,已经结合附图对本发明的各个实施例进行了详细描述。需要说明的是,在附图或说明书正文中,未绘示或描述的实现方式,均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式,并未进行详细说明。此外,上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式,本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换,例如:
(1)光波导耦合片还可以是玻璃基片、二氧化硅基片、各向同性硬聚合物基底之外的其他具有适当折射率的透明基片;
(2)共振膜还可以是除了金膜之外能产生表面等离子体共振的其他共振膜,其制备方法除了蒸镀、溅射之外,还可以采用其他已知的薄膜沉积方法,当然也可以采用两种或两种以上的薄膜沉积方法制备共振膜;
(3)为了增强共振膜在光波导耦合片上的附着力,还可以在产生表面等离子体共振的共振膜和光波导耦合片之间增加过渡层,例如:铬膜、钛膜等。
依据以上描述,本领域技术人员应当对本发明SPR传感芯片及其制备方法、传感设备有了清楚的认识。
综上所述,本发明提供一种应用SPR技术实现G+菌检测的传感芯片,具有高灵敏性、高选择性、成本低廉等优势。此外,本发明还提供了一种应用SPR技术,能够同时实现G-菌、G+菌、真菌检测的传感芯片,并且通过对应不同浓度的多通道设计,实现了对细菌浓度的高精度检测。该些SPR芯片及基于该等表面等离子共振芯片的表面等离子共振设备扩展了表面等离子体共振的应用领域,具有较强的应用价值。
除非有所知名为相反之意,本说明书及所附权利要求中的数值参数是近似值,能够根据通过本发明的内容所得的所需特性改变。具体而言,所有使用于说明书及权利要求中表示组成的含量、反应条件等等的数字,应理解为在所有情况中是受到「约」的用语所修饰。一般情况下,其表达的含义是指包含由特定数量在一些实施例中土10%的变化、在一些实施例中土5%的变化、在一些实施例中±1%的变化、在一些实施例中土0.5%的变化。
再者,单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。
此外,为了精简本发明并帮助理解各个公开方面中的一个或多个,在上面对本发明的示例性实施例的描述中,本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而,并不应将该公开的方法解释成反映如下意图:即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说,如下面的权利要求书所反映的那样,公开方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此,遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式,其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种多菌种、多通道的SPR传感芯片,包括:
光波导耦合片;以及
形成于该光波导耦合片上的若干条通道,包括:
参考通道组,包括至少一条参考通道;
真菌通道组,包括对应不同真菌浓度区间的至少两条真菌通道;
G+菌通道组,包括对应不同G+菌浓度区间的至少两条G+菌通道;
G-菌通道组,包括对应不同G-菌浓度区间的至少两条G-菌通道;
其中,所述真菌通道、G+菌通道、G-菌通道包括:共振膜以及形成于共振膜上对相应菌敏感的敏感膜,该敏感膜包括对相应菌敏感的探针分子;
其中,所述真菌通道组、G+菌通道组、G-菌通道组中,同一通道组中的不同通道所对应的菌浓度区间具有至少一个数量级的差别;
其中,对G+菌敏感的探针分子选自于以下群组中的一种或多种:青霉素G、苄青霉素、甲氧苯青霉素钠、氯邻青霉素钠、氨苄青霉素、羟氨苄青霉素、乙氧萘青霉素钠、羧苄青霉素、先锋霉素I、先锋霉素Ⅱ、先锋霉素IV、先锋霉素V、先锋羟氨苄、头孢噻肟钠、红霉素、林可霉素、北里霉素、磷酸泰乐霉素、氯林霉素、螺旋霉素、杆菌肽、交沙霉素或新生霉素。
2.如权利要求1所述的SPR传感芯片,其中:
所述参考通道组包括一条参考通道;和/或
所述真菌通道组、G+菌通道组、G-菌通道组均包括三条通道;和/或
所述若干条通道并排形成于所述光波导耦合片上;和/或
对真菌敏感的探针分子,选自于以下群组中的一种或多种:两性霉素B、十一烯酸、醋酸、乳酸、水杨酸、灰黄霉素、克念菌素、克霉唑、咪康唑、益康唑、联苯苄唑、酮康唑、氟胞嘧啶、制霉菌素、球红霉素、甲帕霉素(美帕曲星、克霉灵)、氟康唑(大扶康、麦尼芬、依利康)、伊曲康唑(斯皮仁诺)、特比萘芬;和/或
对G-菌敏感的探针分子,选自于以下群组中的一种或多种:硫酸链霉素、硫酸卡那霉素、硫酸庆大霉素、庆大-小诺霉素、硫酸威他霉素、新霉素、多黏菌素B、利福平、氯霉素或磷霉素。
4.一种多菌种、多通道的SPR传感芯片的制备方法,包括:
在光波导耦合片上形成具有共振膜的至少七条微通道;
对于除参考通道外的其他微通道,将共振膜表面浸润过渡化合物溶液,该过渡化合物用于将探针分子偶联至共振膜;以及
对于除参考通道外的其他微通道,将共振膜表面浸润探针化合物的溶液,在共振膜表面偶联探针分子,形成敏感膜,其中:
将至少两条微通道的共振膜表面分别浸润不同浓度的真菌敏感探针化合物的溶液,从而在共振膜表面偶联不同密度的真菌敏感探针分子形成真菌敏感膜,该至少两条微通道作为真菌通道组;
将至少两条微通道的共振膜表面分别浸润不同浓度的G+菌敏感探针化合物的溶液,从而在共振膜表面偶联不同密度的G+菌敏感探针分子形成G+菌敏感膜,该至少两条微通道作为G+菌通道组;
将至少两条微通道的共振膜表面分别浸润不同浓度的G-菌敏感探针化合物的溶液,从而在共振膜表面偶联不同密度的G-菌敏感探针分子形成G-菌敏感膜,该至少两条微通道作为G-菌通道组;
其中,所述G+菌敏感探针分子选自于以下群组中的一种或多种:青霉素G、苄青霉素、甲氧苯青霉素钠、氯邻青霉素钠、氨苄青霉素、羟氨苄青霉素、乙氧萘青霉素钠、羧苄青霉素、先锋霉素I、先锋霉素Ⅱ、先锋霉素IV、先锋霉素V、先锋羟氨苄、头孢噻肟钠、红霉素、林可霉素、北里霉素、磷酸泰乐霉素、氯林霉素、螺旋霉素、杆菌肽、交沙霉素或新生霉素;
其中,所述真菌通道组、G+菌通道组、G-菌通道组中,同一通道组中的不同通道所对应的菌浓度区间具有至少一个数量级的差别。
5.如权利要求4所述的制备方法,其中:
所述将共振膜表面浸润过渡化合物溶液的步骤包括:通过微量注射泵在微通道内通入过渡化合物的溶液,静置预设时间后将溶液抽出;和/或
所述将共振膜表面浸润探针化合物溶液的步骤中,对于通道组中的不同通道,通过微量注射泵,通入不同浓度的对相应菌敏感的探针化合物的溶液,静置预设时间后将溶液抽出;所述通道组为真菌通道组、G+菌通道组,或G-菌通道组。
6.如权利要求4或5所述的制备方法,其中,所述在光波导耦合片上形成具有共振膜的至少七条微通道的步骤包括:
在光波导耦合片上形成共振膜;
在柔性聚合物薄膜上刻蚀并排的至少七条通道;
将带有通道的柔性聚合物薄膜粘附在共振膜表面,形成沟槽;
用透明盖板覆盖于沟槽表面,将沟槽封闭;以及
对于每一条沟槽,在沟槽一端嵌入液阀,另一端嵌入出液阀,从而形成封闭的微通道。
7.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,对于所述G+菌通道组中的G+菌通道:
所述将共振膜表面浸润过渡化合物溶液,该过渡化合物用于将探针分子偶联至共振膜的步骤包括:将共振膜表面浸润化合物S1溶液,该化合物S1具有一端带有巯基的分子链。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,对于所述G+菌通道组中的G+菌通道:
所述化合物S1溶液的溶剂为:纯水、生理盐水、HEPES缓冲液或磷酸盐缓冲液;或者为甲醇、乙醇、乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺,N,N-二甲基乙酰胺或其组合;或者为甲醇、乙醇、乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺,N,N-二甲基乙酰胺或其组合和水以任意比例混合的混合物;和/或
所述探针化合物溶液的溶质包括:探针分子化合物、N-羟基琥珀酰亚胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺;和/或
所述探针化合物溶液的溶剂为:纯水、生理盐水、HEPES缓冲液或磷酸盐缓冲液;或者为甲醇、乙醇、乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺,N,N-二甲基乙酰胺或其组合;或者为甲醇、乙醇、乙腈、二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺,N,N-二甲基乙酰胺或其组合和水以任意比例混合的混合物;和/或
所述探针化合物、N-羟基琥珀酰亚胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺、溶剂的质量比介于以下范围1:0.1~100:0.1~100:1~1000。
9.一种传感设备,为角度调制型SPR传感设备或波长调制型SPR传感设备,包括:如权利要求1至3中任一项所述的SPR传感芯片。
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Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1664560A (zh) * | 2004-12-30 | 2005-09-07 | 南开大学 | 基于片上pcr的多通道表面等离子共振影像传感器 |
CN101251541A (zh) * | 2008-04-11 | 2008-08-27 | 清华大学 | 无标记噬菌体展示蛋白质芯片及其制备和检测方法 |
CN102923968A (zh) * | 2012-11-13 | 2013-02-13 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种表面等离子体共振传感芯片及其制备方法、应用 |
CN102954938A (zh) * | 2011-08-29 | 2013-03-06 | 中国科学院电子学研究所 | 基于微流控通道全反射集成光波导的吸收光度检测传感器 |
CN104142315A (zh) * | 2013-05-07 | 2014-11-12 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种用于肿瘤细胞检测的表面等离子体共振传感芯片及其制备方法、应用 |
CN104807760A (zh) * | 2015-04-29 | 2015-07-29 | 鲁东大学 | 一种通用型的多信号输出的生物传感器、制备方法及应用 |
CN105143263A (zh) * | 2012-12-07 | 2015-12-09 | 安姆根有限公司 | Bcma抗原结合蛋白 |
CN106596474A (zh) * | 2016-12-05 | 2017-04-26 | 重庆三峡学院 | 一种基于七芯光纤的三通道spr传感器 |
CN107028878A (zh) * | 2017-04-27 | 2017-08-11 | 上海公谊药业有限公司 | 30%盐酸林可霉素注射液及其制备方法 |
CN108169182A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-06-15 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种用于革兰氏阴性菌检测的表面等离子体共振传感芯片及其制备方法、应用 |
CN213068635U (zh) * | 2020-07-09 | 2021-04-27 | 北京服装学院 | 表面等离子体共振传感芯片、传感设备 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011133670A2 (en) * | 2010-04-20 | 2011-10-27 | President And Fellows Of Harvard College | Biomedical and chemical sensing with nanobeam photonic crystal cavities using optical bistability |
-
2020
- 2020-07-09 CN CN202010659617.XA patent/CN111855619B/zh active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1664560A (zh) * | 2004-12-30 | 2005-09-07 | 南开大学 | 基于片上pcr的多通道表面等离子共振影像传感器 |
CN101251541A (zh) * | 2008-04-11 | 2008-08-27 | 清华大学 | 无标记噬菌体展示蛋白质芯片及其制备和检测方法 |
CN102954938A (zh) * | 2011-08-29 | 2013-03-06 | 中国科学院电子学研究所 | 基于微流控通道全反射集成光波导的吸收光度检测传感器 |
CN102923968A (zh) * | 2012-11-13 | 2013-02-13 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种表面等离子体共振传感芯片及其制备方法、应用 |
CN105143263A (zh) * | 2012-12-07 | 2015-12-09 | 安姆根有限公司 | Bcma抗原结合蛋白 |
CN104142315A (zh) * | 2013-05-07 | 2014-11-12 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种用于肿瘤细胞检测的表面等离子体共振传感芯片及其制备方法、应用 |
CN104807760A (zh) * | 2015-04-29 | 2015-07-29 | 鲁东大学 | 一种通用型的多信号输出的生物传感器、制备方法及应用 |
CN106596474A (zh) * | 2016-12-05 | 2017-04-26 | 重庆三峡学院 | 一种基于七芯光纤的三通道spr传感器 |
CN107028878A (zh) * | 2017-04-27 | 2017-08-11 | 上海公谊药业有限公司 | 30%盐酸林可霉素注射液及其制备方法 |
CN108169182A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-06-15 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种用于革兰氏阴性菌检测的表面等离子体共振传感芯片及其制备方法、应用 |
CN213068635U (zh) * | 2020-07-09 | 2021-04-27 | 北京服装学院 | 表面等离子体共振传感芯片、传感设备 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
九种抗菌药物在小儿败血症中应用情况的分析;洪学军等;《药品评价》;20050826;第2卷(第04期);286-289 * |
周金黄.主要作用于革兰氏阳性菌的抗生素.《药理学》.1982, * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111855619A (zh) | 2020-10-30 |
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