CN112378857B - 一种微纳光纤光栅光热试纸条传感器及其检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种微纳光纤光栅光热试纸条传感器及其检测方法，传感器构成是：一根聚合物封装的微纳光纤长周期光栅平行紧贴于胶体金试纸条检测线区域，泵浦激光源对准照射在试纸条检测线区域上诱发光热效应，利用微纳光纤内大倏逝场与周期性调制作用以及微纳光纤外聚合物热光转换作用激发出对试纸条检测线区域温度敏感的光波导模间谐振耦合，通过透射光谱追踪谐振峰值位置，进而将胶体金试纸条免疫反应与封装微纳光纤长周期光栅温敏感知功能结合完成待测样品中目标分析物浓度的定量检测。本发明的传感器能够实现对胶体金试纸条上目标物低浓度水平的高精度检测，稳定性高，操作简单，能够满足实际生物医学检测需求，具有广泛的应用前景。

Description

一种微纳光纤光栅光热试纸条传感器及其检测方法
技术领域
本发明涉及光纤光栅折射率传感器领域，具体涉及一种微纳光纤光栅光热试纸条传感器及其检测方法。
背景技术
作为一种新兴的快速免疫检测技术，胶体金试纸条技术将免疫层析快速分离和反应的优势和胶体金颗粒优异的光学性能和稳定性结合起来，现有胶体金试纸条技术通过在质控线和检测线上分别包被特定的抗体用于与依靠硝酸纤维素膜中毛细作用力移动的检测样本中的待测物发生特异性结合反应。其中，质控线用于检查样品是否成功上样，反应是否正常进行，检测线则用于查看检测结果。传统试纸条检测是通过检测线上颜色变化直观显示检测结果，如目测得到定性检测结果或通过比色法得到的半定量检测结果。其依靠显色判断的定性结论或低灵敏度的半定量方案限制了胶体金免疫试纸条检测技术在高精度检测需求领域的应用。且对于某些目标物抗原含量低的样品，由于胶体金试纸条显色检测方案受灵敏度限制可能会造成假阴性的结果，因此，提高其灵敏度，实现定量化检测将是胶体金试纸条检测重要的发展方向。
现有定量检测利用荧光分子发光或酶催化学发光作为检测信号，有着高灵敏、定量检测等优点，但存在修饰过程复杂，制备过程耗时耗力，材料易降解稳定性差等缺陷；以及借助红外热成像仪对试纸条上局部区域热辐射直接测量方案，具有制备过程方便，测量灵敏度较高等优点，但会较大受限于红外摄像机自身灵敏度以及后续降低背景辐射噪声干扰的复杂算法数据处理。因此，研究一种同时具有结构简单、制备操作方便、高灵敏的新型胶体金试纸条定量检测方案仍是亟需解决的问题。
发明内容
为了克服现有技术存在的缺陷与不足，本发明提供一种微纳光纤光栅光热试纸条传感器，本发明的传感器构建过程简单方便，能够实现对胶体金试纸条上目标物低浓度水平的高精度检测，相比于现有的免疫分析定量检测手段更加稳定高效，能够满足实际生物医学检测需求，具有广泛的应用前景。
本发明的第二目的在于提供一种微纳光纤光栅光热试纸条传感器的制备方法；
本发明的第三目的在于提供一种微纳光纤光栅光热试纸条传感器的检测方法；
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种微纳光纤光栅光热试纸条传感器，包括：聚合封装微纳光纤长周期光栅、胶体金试纸条和泵浦激光源；
所述胶体金试纸条上设有试纸条检测线区域；
所述聚合封装微纳光纤长周期光栅与胶体金试纸条上的试纸条检测线区域紧贴并保持平行，所述泵浦激光源的照射位置对准所述试纸条检测线区域；
所述胶体金试纸条用于与待测样品中目标分析物产生免疫反应，所述泵浦激光源用于激励试纸条检测线区域上胶体金产生光热效应；
所述聚合物封装微纳光纤长周期光栅包括输入传导光纤、输入微纳光纤锥区、微纳光纤均匀区、用于构建光栅调制的周期性局部锥区结构、聚合物封装区、输出微纳光纤锥区和输出传导光纤；
所述周期性局部锥区结构以等间隔距离均匀排列在所述微纳光纤均匀区上，所述输入微纳光纤锥区的一端和所述输出微纳光纤锥区的一端分别位于所述微纳光纤均匀区两端，所述输入微纳光纤锥区的另一端与输入传导光纤连接，所述输出微纳光纤锥区的另一端与输出传导光纤连接；
所述输入微纳光纤锥区和输出微纳光纤锥区用于光波导模在常规光纤与微纳光纤间的平稳过渡，所述微纳光纤均匀区用于传输微纳光纤内的强倏逝场光波导模，所述输入传导光纤和所述输出传导光纤用于光信号的输入和输出；
所述输入微纳光纤锥区、微纳光纤均匀区、构建光栅调制的周期性局部锥区结构和输出微纳光纤锥区均完全封装于所述聚合物封装区内。
作为优选的技术方案，所述周期性局部锥区结构的周期满足微纳光纤长周期光栅共振耦合的相位匹配条件，使传输于微纳光纤内的光波导模发生模式间耦合，构成微纳光纤长周期光栅。
作为优选的技术方案，所述聚合物封装区采用材料的热光系数的量级为10-4。
作为优选的技术方案，所述封装于聚合物封装区内的微纳光纤均匀区长度与胶体金试纸条上的试纸条检测线区域的长度相等。
作为优选的技术方案，所述聚合物封装区的材料采用折射率低于二氧化硅折射率的可塑性紫外固化材料。
为了到达上述第二目的，本发明采用以下技术方案：
一种微纳光纤光栅光热试纸条传感器的制备方法，包括下述步骤：
将商用单模光纤逐渐放电拉细至亚波长尺度以制作微纳光纤，制备得到的微纳光纤均匀区与胶体金试纸条的试纸条检测线区域；
通过逐点电弧放电在微纳光纤均匀区上加工周期性局部锥区结构，用于构建光栅调制；
设置输入传导光纤、输出传导光纤以及聚合物封装区匹配连接处纤芯尺寸以达到最小的插入损耗；
将输入传导光纤连接外部宽带光源，输出传导光纤连接光信号检测设备，用于输出信号的监测。
作为优选的技术方案，所述微纳光纤均匀区长度与胶体金试纸条上的试纸条检测线区域的长度相等。
作为优选的技术方案，所述加工周期性局部锥区结构的具体步骤包括：
周期性局部锥区结构的周期满足微纳光纤长周期光栅共振耦合的相位匹配条件，使传输于微纳光纤内的光波导模发生模式间耦合，构成微纳光纤长周期光栅；
通过周期性放电，形成局部形变带来的折射率调制强度，使传输的信号光的模式间耦合所形成的损耗峰消光比实现高分辨波长定位。
为了到达上述第三目的，本发明采用以下技术方案：
一种微纳光纤光栅光热试纸条传感器的检测方法，包括下述步骤：
将泵浦激光源照射胶体金试纸条上的试纸条检测线区域诱发光热效应；
输入光信号至聚合封装微纳光纤长周期光栅，经周期折射率调制使微纳光纤内光波导模发生模式间谐振耦合；
经输出光信号收集带有谐振峰的透射光谱；
根据光谱结果的波长漂移量和待测样品中目标分析物的浓度，输出两者线性关系，完成实时定量检测过程。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
(1)本发明利用胶体金自身的光热特性，通过外加合适波长的激励泵浦光将胶体金试纸条上与检测目标物浓度相对应的胶体金含量转化为热量，通过封装后的微纳光纤光栅检测热量变化进而实现对胶体金试纸条上目标物浓度的定量检测，减轻了一般胶体金试纸条检测中存在的定性或半定量检测问题所带来的负面影响。
(2)本发明通过胶体金光热效应将试纸条上与检测目标物浓度相对应的胶体金含量放大为热量信号，再通过高热光系数的聚合物材料将热量信号放大为折射率信号，最后利用亚波长直径的微纳光纤长周期光栅实现对微弱的折射率变化的高灵敏检测，通过各级参量转化与信号放大最终实现对胶体金试纸条上目标物低浓度水平的高精度检测，实现与现有免疫分析检测技术水准相匹配甚至更优的高检测灵敏度，在免疫分析与检测领域拥有潜在的应用前景。
(3)本发明借助胶体金自身的光热特性实现信号转换与放大，无需额外的荧光分子或量子点修饰过程，大大减小了制备过程的复杂性，减轻了人力物力成本，同时微纳光纤光栅制备成本较低，制备重复性较高，封装所使用的聚合物材料封装成本低，难易度低，只需将封装后的微纳光纤长周期光栅紧贴于胶体金试纸条特定区域即可构建完整的微纳光纤光栅光热试纸条传感器，构建过程简单方便。
(4)本发明借助胶体金自身光热效应实现定量检测过程之一，胶体金材料作为金属材料自身稳定性好，相比于荧光分子等化学物质不易降解，同时采用微纳光纤光栅作为传感探头，光纤自身具有绝缘屏蔽、耐腐蚀抗干扰等特性，耐用性高，经过封装后结构更加稳定，两者结合后的微纳光纤光栅光热试纸条传感器能够保证长时间稳定工作与多次测量，相比于现有的免疫分析定量检测手段更加稳定高效。
附图说明
图1为本实施例1微纳光纤光栅光热试纸条传感器的整体结构示意图；
图2为本实施例1微纳光纤光栅光热试纸条传感器的聚合物封装的微纳光纤长周期光栅结构示意图；
图3为本实施例2聚合物封装的微纳长周期光纤光栅在不同温度条件下的输出光谱图；
图4为本实施例2聚合物封装的微纳长周期光纤光栅光谱谐振峰波长漂移的温度响应拟合灵敏度曲线；
图5为本实施例2微纳光纤光栅光热试纸条传感器对加有不同浓度的金属铬离子的胶体金试纸条定量检测结果示意图；
图6为本实施例3微纳光纤光栅光热试纸条传感器的检测方法的流程框图。
其中，1-输入传导光纤，2-输入微纳光纤锥区，3-微纳光纤均匀区、4-周期性局部锥区结构、5-聚合物封装区、6-聚合封装微纳光纤长周期光栅、7-输出微纳光纤锥区、8-输出传导光纤，9-胶体金试纸条，10-试纸条检测线区域，11-泵浦激光源。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种微纳光纤光栅光热试纸条传感器，包括：聚合物封装的微纳光纤长周期光栅6、胶体金试纸条9、泵浦激光源11；聚合物封装的微纳光纤长周期光栅6与胶体金试纸条9上的试纸条检测线区域10紧贴并保持平行，泵浦激光源11对准照射在试纸条检测线区域10上，胶体金试纸条9用于与待测样品中目标分析物产生免疫反应，泵浦激光源11用于激励试纸条检测线区域10上胶体金产生光热效应；
如图2所示，聚合物封装的微纳光纤长周期光栅包括输入传导光纤1、输入微纳光纤锥区2、微纳光纤均匀区3、构建光栅调制的周期性局部锥区结构4、聚合物封装区5、输出微纳光纤锥区7、输出传导光纤8；
在本实施例中，用于构建光栅调制的周期性局部锥区结构4以等间隔距离均匀排列在所述微纳光纤均匀区3上，输入微纳光纤锥区2和输出微纳光纤锥区7分别位于微纳光纤均匀区3两端，输入传导光纤1位于输入微纳光纤锥区2外端，输出传导光纤8位于输出微纳光纤锥区7外端，输入微纳光纤锥区2、微纳光纤均匀区3、构建光栅调制的周期性局部锥区结构4、输出微纳光纤锥区7均完全封装于聚合物封装区5内。本实施例封装于聚合物封装区内的微纳光纤均匀区长度与胶体金试纸条上的试纸条检测线区域的长度相等。
在本实施例中，输入微纳光纤锥区2和输出微纳光纤锥区7锥度光滑平缓，锥度不高于6.4×10-4rad，用于光波导模在常规光纤与微纳光纤间的平稳过渡；微纳光纤均匀区3直径范围5微米至15微米，相对常规光纤直径较小，常规光纤直径125微米，用于传输微纳光纤内的强倏逝场光波导模；输入传导光纤1和输出传导光纤8用于光信号的输入和输出，输入传导光纤1与外部宽带光源相连用于光信号的输入，输出传导光纤8与光信号检测设备相连，用于输出信号的监测，经输入微纳光纤锥区2和输出微纳光纤锥区7与微纳光纤均匀区3组成的光通路形成完整的光信号通路系统。
在本实施例中，微纳光纤均匀区3上的周期性局部锥区结构4用于实现因周期性形变带来的周期性折射率调制效果，周期性局部锥区结构4的周期满足微纳光纤长周期光栅共振耦合的相位匹配条件，使传输于微纳光纤内的光波导模发生模式间耦合，构成微纳光纤长周期光栅；因周期性折射率调制带来的微纳光纤模式间谐振耦合会使在输出光谱上呈现谐振峰，谐振峰的位置因强倏逝场作用与聚合物封装区的热光转换作用而对试纸条检测线区域上温度敏感。
本实施例中以主要成分为环氧树脂的低折射率紫外胶作为聚合物封装区5的材料，其良好的透光性能保证测量时外加激光能穿透材料到达试纸条检测线区域10，其折射率低于二氧化硅的折射率，约为1.37的低折射率能保证封装其中的微纳光纤长周期光栅损耗峰强度不会明显减弱，其量级为10-4的高热光系数能保证将微弱的环境温度变化信号转化为折射率变化信号；除高透光性、低折射率、高热光系数以外，本实施例对封装材料本身无特别限定，封装材料使用可塑性的紫外固化材料能在实际传感器制备过程中使封装过程更加方便顺利。
实施例2
本实施例2的技术方案除了下述技术特征外，其它技术方案与实施例1相同；
本实施例提供了一种微纳光纤光栅光热试纸条传感器的制备方法，包括下述步骤：
采用电弧放电法，用商用电弧放电熔接机通过计算机控制放电制作微纳光纤长周期光栅；首先将商用单模光纤逐渐放电拉细至亚波长尺度以制作微纳光纤，其直径一般不大于十几个微米，以保证光与外界媒质的充分作用，制备得到的微纳光纤均匀区3长度与胶体金试纸条9上的试纸条检测线区域10的长度相等；之后通过逐点电弧放电在微纳光纤均匀区3上加工构建光栅调制的周期性局部锥区结构4，每个局部锥区结构拥有数百微米的间隔，其间隔长度应使传输的信号光的基膜与高阶模式满足相位匹配条件以实现耦合，本实例中采用直径为10微米的微纳光纤制备微纳光纤长周期光栅，故采用400微米间隔周期性放电；其周期性放电形成的局部形变带来的折射率调制强度应该使传输的信号光的模式间耦合所形成的损耗峰消光比足够强以实现高分辨波长定位，本实例中采用8次放电周期即可实现超过20dB消光比的损耗峰。最后将输入传导光纤1通过熔接连接外部宽带光源，输出传导光纤8通过熔接连接光谱仪等光信号检测设备，用于输出信号的监测。在本实施例中均采用外径为125微米的商用单模光纤作为传导光纤并用于加工制作微纳光纤长周期光栅，使用光纤可根据情况自行做调整。
在本实施例中，制备所得的微纳光纤均匀区3直径在亚波长尺度，此时光纤原有纤芯可忽略不计，光纤包层与外界媒质分别相当于新的纤芯与包层，当光信号即光波导模在常规光纤输入，经过输入传导光纤1后自输入微纳光纤锥区2平缓过渡至微纳光纤均匀区3，此时光波导模以强倏逝场形式传输，强倏逝场能直接与外界媒质发生相互作用。同时，在经过一系列构建光栅调制的周期性局部锥区结构4后，其10微米至1000微米的周期调制带来的的折射率扰动使光纤中光波导模发生模式间谐振耦合，经由输出微纳光纤锥区7平缓过渡至输出传导光纤8，输出至光谱仪等光信号检测设备后可观察到具有谐振损耗峰的透射光栅光谱。谐振受微纳光纤均匀区3周围媒质，即聚合物封装区5的影响，当聚合物封装区5折射率发生变化时模式间耦合所形成的损耗峰波长发生变化，进而实现高灵敏的折射率响应。接着借助聚合物封装区5的热光转换作用，就能将试纸条检测线区域10上的温度变化，如胶体金光热效应产热带来的温度变化以一定比例转化为折射率变化，进而实现高灵敏的胶体金光热分析；借助上述各参量的转化与信号放大，最终微纳光纤光栅光热试纸条传感器能够实现对胶体金的高光热分辨率传感以及对待测样品中目标分析物的低浓度水平定量检测。
如图3所示，得到聚合物封装的微纳光纤长周期光纤光栅透射光谱，其随环境温度变化测量得的光谱变化也呈现在图中，如图4所示，根据理论计算及实验验证，本实施例的封装后的微纳光纤长周期光栅温度灵敏度高至1.31nm/℃，比常规微纳光纤测量结果高出近3个量级，考虑光谱分析仪的分辨率为20pm时，其对环境温度变化的检测极限能达到0.015℃，保证了后续的光热测量。
本实施例利用了胶体金试纸条的免疫反应与胶体金颗粒的光热效应。对于胶体金试纸条9，当滴加待测样品中存在目标物时，依靠试纸条上硝酸纤维素膜中毛细作用力移动的目标物会在抗原抗体特异性识别免疫反应作用下被捕获于特定区域，进而影响试纸条检测线区域10上胶体金的被捕获量，根据胶体金试纸条类别该捕获量与样品中目标物的含量呈正相关或反相关，从而试纸条检测线区域10上胶体金含量与目标物的含量成一定的比例关系；根据金属材料的光学特性，纳米尺寸的胶体金颗粒表面电子会在外加激励光下产生集体振荡行为，其在特定波长光激励下振荡幅度达到最大，成为局域表面等离子体共振，该共振行为吸收的光能量最终以吸收和散射的行为释放，其中吸收的能量以产热行为非弛豫释放，产生的热量多少与胶体金颗粒数量成一定的比例关系。
在本实施例中，将泵浦激光源11通过外加光路照射于胶体金试纸条9上的试纸条检测线区域10，其光斑应完全覆盖试纸条检测线区域10。本实施例中采用50mW外加泵浦激光源作为外加激励以保证足够的光热效应；本实施例对泵浦激光源11本身无特别限定，考虑胶体金试纸条所使用的胶体金颗粒尺寸及其所对应的等离子体共振峰值位置，外加激光源波长使用532nm绿光激光器的能在实际定量检测过程中获得较高的光热转化效率，实际情况可根据所用胶体金试纸条情况自行对外加激励激光源做波长和功率上的调整。
如图5所示，图中给出了对金属铬离子定量检测的结果，其中所用胶体金试纸条9上按照常规包被有抗铬离子螯合物单抗的金标记物(anti-Cr-EDTA mAb)、铬离子完全抗原(Cr-EDTA-BSA)、羊抗鼠抗体(IgG)等免疫反应物质。检测实验使用梯度铬离子浓度与EDTA螯合剂混合均匀制备得到待测样品，然后滴加于试纸条样品垫上等待3-5分钟。依靠试纸条硝酸纤维素膜的毛细作用力移动至试纸条检测线区域10的待测样品中铬离子将与其上的铬离子完全抗原竞争结合抗铬离子螯合物单抗的胶体金标记物，故试纸条检测线区域10上的胶体金含量与将最终与待测样品中金属铬离子浓度呈负相关关系，样品中金属铬离子浓度越高，检测线上胶体金含量越低。将实施例中所述的制备的聚合物封装的微纳光纤长周期光栅6紧紧贴合于试纸条检测线区域10并调整外加泵浦激光源11垂直照射于上，最后通过光传导控制系统收集光谱以完成检测过程。从图5拟合曲线可以看出，在铬离子浓度为0.195ng/mL至200ng/mL的范围内，输出光谱结果的波长漂移量和待测样品中金属铬离子的浓度呈线性关系，实现了定量检测，其中最低检出限为0.195ng/mL，实现了超灵敏实时定量检测。
实施例3
本实施例3的技术方案除了下述技术特征外，其它技术方案与实施例1相同；
如图6所示，本实施例提供了一种微纳光纤光栅光热试纸条传感器的检测方法，具体步骤包括：将泵浦激光源11照射胶体金试纸条9上的试纸条检测线区域10区域诱发光热效应；输入光信号至聚合封装微纳光纤长周期光栅6，经周期折射率调制使微纳光纤内光波导模发生模式间谐振耦合；经输出光信号收集带有谐振峰的透射光谱；根据光谱结果的波长漂移量和待测样品中目标分析物的浓度，输出两者线性关系，完成实时定量检测过程。
本实施例通过泵浦激光源对准照射在试纸条检测线区域上诱发光热效应，利用微纳光纤内大倏逝场与周期性调制作用以及微纳光纤外聚合物热光转换作用激发出对试纸条检测线区域温度敏感的光波导模间谐振耦合，通过透射光谱追踪谐振峰值位置，进而将胶体金试纸条免疫反应与封装微纳光纤长周期光栅温敏感知功能结合完成待测样品中目标分析物浓度的定量检测，够实现对胶体金试纸条上目标物低浓度水平的高精度检测，稳定性高，操作简单，能够满足实际生物医学检测需求，具有广泛的应用前景。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种微纳光纤光栅光热试纸条传感器，其特征在于，包括：聚合封装微纳光纤长周期光栅、胶体金试纸条和泵浦激光源；
所述胶体金试纸条上设有试纸条检测线区域；
所述聚合封装微纳光纤长周期光栅与胶体金试纸条上的试纸条检测线区域紧贴并保持平行，所述泵浦激光源的照射位置对准所述试纸条检测线区域；
所述胶体金试纸条用于与待测样品中目标分析物产生免疫反应，所述泵浦激光源用于激励试纸条检测线区域上胶体金产生光热效应；
所述聚合封装微纳光纤长周期光栅包括输入传导光纤、输入微纳光纤锥区、微纳光纤均匀区、用于构建光栅调制的周期性局部锥区结构、聚合物封装区、输出微纳光纤锥区和输出传导光纤；
所述周期性局部锥区结构以等间隔距离均匀排列在所述微纳光纤均匀区上，所述输入微纳光纤锥区的一端和所述输出微纳光纤锥区的一端分别位于所述微纳光纤均匀区两端，所述输入微纳光纤锥区的另一端与输入传导光纤连接，所述输出微纳光纤锥区的另一端与输出传导光纤连接；
所述周期性局部锥区结构的周期满足微纳光纤长周期光栅共振耦合的相位匹配条件，使传输于微纳光纤内的光波导模发生模式间耦合，构成微纳光纤长周期光栅；
所述输入微纳光纤锥区和输出微纳光纤锥区用于光波导模在常规光纤与微纳光纤间的平稳过渡，所述微纳光纤均匀区用于传输微纳光纤内的强倏逝场光波导模，所述输入传导光纤和所述输出传导光纤用于光信号的输入和输出；
所述输入微纳光纤锥区、微纳光纤均匀区、构建光栅调制的周期性局部锥区结构和输出微纳光纤锥区均完全封装于所述聚合物封装区内；
所述封装于聚合物封装区内的微纳光纤均匀区长度与胶体金试纸条上的试纸条检测线区域的长度相等。
2.根据权利要求1所述的微纳光纤光栅光热试纸条传感器，其特征在于，所述聚合物封装区采用材料的热光系数的量级为10-4。
3.根据权利要求1-2任一项所述的微纳光纤光栅光热试纸条传感器，其特征在于，所述聚合物封装区的材料采用折射率低于二氧化硅折射率的可塑性紫外固化材料。
4.根据权利要求1-3任一项所述的微纳光纤光栅光热试纸条传感器的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
将商用单模光纤逐渐放电拉细至亚波长尺度以制作微纳光纤，制备得到的微纳光纤均匀区与胶体金试纸条的试纸条检测线区域；
通过逐点电弧放电在微纳光纤均匀区上加工周期性局部锥区结构，用于构建光栅调制；
设置输入传导光纤、输出传导光纤以及聚合物封装区匹配连接处纤芯尺寸以达到最小的插入损耗；
将输入传导光纤连接外部宽带光源，输出传导光纤连接光信号检测设备，用于输出信号的监测。
5.根据权利要求4所述的微纳光纤光栅光热试纸条传感器的制备方法，其特征在于，所述微纳光纤均匀区长度与胶体金试纸条上的试纸条检测线区域的长度相等。
6.根据权利要求4所述的微纳光纤光栅光热试纸条传感器的制备方法，其特征在于，所述加工周期性局部锥区结构的具体步骤包括：
周期性局部锥区结构的周期满足微纳光纤长周期光栅共振耦合的相位匹配条件，使传输于微纳光纤内的光波导模发生模式间耦合，构成微纳光纤长周期光栅；
通过周期性放电，形成局部形变带来的折射率调制强度，使传输的信号光的模式间耦合所形成的损耗峰消光比实现高分辨波长定位。
7.根据权利要求1-3任一项所述的微纳光纤光栅光热试纸条传感器的检测方法，其特征在于，包括下述步骤：
将泵浦激光源照射胶体金试纸条上的试纸条检测线区域诱发光热效应；
输入光信号至聚合封装微纳光纤长周期光栅，经周期折射率调制使微纳光纤内光波导模发生模式间谐振耦合；
经输出光信号收集带有谐振峰的透射光谱；
根据光谱结果的波长漂移量和待测样品中目标分析物的浓度，输出两者线性关系，完成实时定量检测过程。
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