CN112858223A - 一种基于纳米光热镊技术的spr传感装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于纳米光热镊技术的SPR传感装置及方法，包括：用于发射宽谱光的第一光源；用于对宽谱光进行滤波，以获得不同特定波长的若干窄带光的可调谐滤波器；用于放置待测样品，并与若干窄带光产生等离子体共振，得到强度改变的若干窄带光的SPR传感模块；用于产生激光光束，并激发SPR传感模块产生光热效应的样品富集模块；用于收集强度改变的若干窄带光，得到光谱图像的探测器；用于根据光谱图像确定传感位点对应的共振波长的控制终端。本发明通过纳米光热镊技术使传感面附近的待测样品主动富集到传感面上，将被动监测变为主动探测，实现超低浓度生物分子检测，提高了SPR传感技术的灵敏度与灵活性。
Description
技术领域
本发明属于光学传感成像技术领域，尤其涉及的是一种基于纳米光热镊技术的SPR传感装置及方法。
背景技术
表面等离子共振成像(Surface plasmon resonance imaging,SPRi)传感技术是一种具有高灵敏度、免标记和高通量特性并可以实现超微量和实时检测的传感技术。其在生物传感、环境监测、食品安全领域以及大分子结合如蛋白质间结合、蛋白质与DNA结合、受体和药物结合，以及细胞和病毒蛋白结合的动力学参数的检测中被广泛应用。
但是，目前SPR传感装置对生物大分子传感多是被动的，即仅依靠生物样品分子的布朗运动或自由扩散与金属传感面相接触。而SPR传感器的传感依靠的是在光学近场范围(<100nm)的金属自由电子的共振效应，现阶段传感装置的样品流通池高度却在几百微米到毫米量级，属于低雷诺系数的微流控体系。在流体动力学作用下，流通池中的生物分子在达到流动平衡时会分散在整个流通池空间中或集中分布于某些固定的平衡位置，仅有很少的微颗粒或者生物分子存在于传感面的近场范围内。所以，样品在具有传感面的流通池中进行流动监测时，有大量的生物分子是在距离传感面很远的范围内流动，绝大部分是没有与金属传感面相接触直接流失掉的，因而这种被动型SPR传感装置无法对超低浓度生物分子进行有效检测。
因此，现有技术有待于进一步的改进。
发明内容
鉴于上述现有技术中的不足之处，本发明的目的在于提供一种基于纳米光热镊技术的SPR传感装置及方法，克服现有SPR传感装置对生物大分子传感多是被动的，无法对超低浓度生物分子进行有效检测的缺陷。
本发明所公开的第一实施例为一种基于纳米光热镊技术的SPR传感装置，其中，包括：第一光源、可调谐滤波器、SPR传感模块、样品富集模块、探测器以及控制终端；所述SPR传感模块包括传感芯片；
所述第一光源用于发射宽谱光；
所述可调谐滤波器用于接收所述宽谱光并对所述宽谱光进行滤波，以获得不同特定波长的若干窄带光；
所述SPR传感模块用于放置待测样品，并与若干所述窄带光产生等离子体共振，得到强度改变的若干窄带光并对强度改变的若干所述窄带光进行反射；
所述样品富集模块用于产生激光光束，并将所述激光光束汇聚到所述SPR传感模块，激发所述SPR传感模块产生光热效应，以将所述待测样品主动富集到所述传感芯片上；
所述探测器用于收集强度改变的若干所述窄带光，得到光谱图像；
所述控制终端用于根据所述光谱图像获得所述传感芯片上传感位点对应的SPR光谱曲线，并根据所述SPR光谱曲线确定所述传感位点对应的共振波长。
所述的基于纳米光热镊技术的SPR传感装置，其中，所述SPR传感模块还包括：流通池和棱镜；
所述流通池用于放置待测样品并使所述待测样品通过所述传感芯片表面；
所述棱镜用于耦合若干所述窄带光，并使若干所述窄带光在所述棱镜界面发生全内反射，进而激发SPR现象；
所述传感芯片用于吸收所述激光光束产生光热效应，并通过所述光热效应将所述待测样品主动富集到所述传感芯片上，以及用于与若干所述窄带光产生等离子体共振，得到强度改变的若干窄带光。
所述的基于纳米光热镊技术的SPR传感装置，其中，所述SPR传感模块还包括：流通池、棱镜以及吸光单元；
所述流通池用于放置待测样品并使所述待测样品通过所述传感芯片表面；
所述棱镜用于耦合若干所述窄带光，并使若干所述窄带光在所述棱镜界面发生全内反射，进而激发SPR现象；
所述吸光单元用于吸收所述激光光束产生光热效应，并通过所述光热效应将所述待测样品主动富集到所述传感芯片上；
所述传感芯片用于与若干所述窄带光产生等离子体共振，得到强度改变的若干窄带光。
所述的基于纳米光热镊技术的SPR传感装置，其中，所述吸光单元的材质为金属、金属氧化物薄膜、二维材料和ITO玻璃中的一种。
所述的基于纳米光热镊技术的SPR传感装置，其中，所述样品富集模块包括第二光源、半透半反镜以及第一物镜；
所述第二光源用于产生激光光束；
所述半透半反镜用于接收所述激光光束，并将所述激光光束反射到所述第一物镜；
所述第一物镜用于将所述激光光束汇聚到所述SPR传感模块，以激发所述SPR传感模块产生光热效应。
所述的基于纳米光热镊技术的SPR传感装置，其中，所述第一光源为卤素灯，所述激光光束的波长为785nm。
所述的基于纳米光热镊技术的SPR传感装置，其中，所述第一光源与所述可调谐滤波器之间设置有第二透镜；
所述第二透镜用于接收所述宽谱光，并对所述宽谱光进行准直，将所述宽谱光以平行光的形式入射到所述可调谐滤波器。
所述的基于纳米光热镊技术的SPR传感装置，其中，所述SPR传感模块与所述探测器之间设置有第二物镜和第三透镜；
所述第二物镜和所述第三透镜用于接收强度改变的若干所述窄带光，并将强度改变的若干所述窄带光汇聚到所述探测器。
所述的基于纳米光热镊技术的SPR传感装置，其中，所述装置还包括第四透镜和感光器件；
所述第四透镜用于接收所述半透半反镜透射的激光光束，并将所述半透半反镜透射的激光光束汇聚到所述感光器件；
所述感光器件用于接收所述半透半反镜透射的激光光束，并对所述半透半反镜透射的激光光束进行光学成像，以对所述光热效应进行观测。
本发明所公开的第二实施例为一种基于纳米光热镊技术的SPR传感方法，其中，包括：
对第一光源产生的宽谱光进行滤波，获得不同特定波长的若干窄带光；
通过激光光束激发放置待测样品的SPR传感模块产生光热效应，并使若干所述窄带光与所述SPR传感模块产生等离子体共振，得到强度改变的若干所述窄带光；
收集强度改变的若干所述窄带光，得到光谱图像；
根据所述光谱图像获得所述SPR传感模块的传感芯片上传感位点对应的SPR光谱曲线，并根据所述SPR光谱曲线确定所述传感位点对应的共振波长。
有益效果，本发明提供了一种基于纳米光热镊技术的SPR传感装置及方法，通过纳米光热镊技术改变被动的生物分子传感模式，使传感面附近的待测样品主动富集到传感面上，将被动监测变为主动探测，监测范围从近场扩大到远场，实现超低浓度生物分子检测的同时，可实现对传感面上的位点样品进行精确操控，从而赋予SPR传感技术更高的灵敏度与灵活性。
附图说明
图1是本发明实施例一中提供的基于纳米光热镊技术的SPR传感装置的结构示意图；
图2是光热效应主动富集待测样品的原理图；
图3是本发明实施例二中提供的基于纳米光热镊技术的SPR传感装置的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的光热富集所致传感面停滞区域处和非富集区域的共振波长变化图；
图5是本发明实施例提供的基于纳米光热镊技术的SPR传感方法的一个实施例流程图。
附图中各标记：1、第一光源；2、可调谐滤波器；3、SPR传感模块；4、样品富集模块；5、探测器；6、第二透镜；7、第二物镜；8、第三透镜；9、第四透镜；10、感光器件；31、传感芯片；32、流通池；33、棱镜；34、吸光单元；41、第二光源；42、半透半反镜；43、第一物镜。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。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。
表面等离子共振(Surface plasmon resonance，SPR)是一种物理光学现象，其原理简述如下：当入射光以特定的波长、角度进行入射，其波矢与金属表面等离子体波的波矢匹配，从而与金属表面的自由电子产生共振，此现象称为表面等离子体共振效应。表面等离子体共振发生的条件除了与入射角度和光波长相关外，还与金属膜表面附近的介电常数、温度、介质种类等参数紧密相关。利用SPR这一特性，可对金属表面近场附近环境的各种参数进行高灵敏度的传感，常见的如溶液中的抗体分子与金属表面上的抗原分子的绑定检测。
但是，目前SPR传感装置对生物大分子传感多是被动的，即仅依靠生物样品分子的布朗运动或自由扩散与金属传感面相接触。而SPR传感器的传感依靠的是在光学近场范围(<100nm)的金属自由电子的共振效应，现阶段传感装置的样品流通池高度却在几百微米到毫米量级，属于低雷诺系数的微流控体系。在流体动力学作用下，流通池中的生物分子在达到流动平衡时会分散在整个流通池空间中或集中分布于某些固定的平衡位置，仅有很少的微颗粒或者生物分子存在于传感面的近场范围内。所以，样品在具有传感面的流通池中进行流动监测时，有大量的生物分子是在距离传感面很远的范围内流动，绝大部分是没有与金属传感面相接触直接流失掉的，因而这种被动型SPR传感装置无法对超低浓度生物分子进行有效检测。
为了解决上述问题，本发明提出了一种基于纳米光热镊技术的SPR传感装置，即基于光热效应的光学操控技术，具有非接触，无损伤和微尺度精确操控的优异特性，为研究生物单分子探测，蛋白相互作用，单细胞活动等生理过程提供了一个无可比拟的工具。如图1和图3所示，本发明的装置包括：第一光源1、可调谐滤波器2、SPR传感模块3、样品富集模块4、探测器5以及控制终端(图中未示出)；所述SPR传感模块3包括传感芯片31；所述第一光源1用于发射宽谱光；所述可调谐滤波器2用于接收所述宽谱光并对所述宽谱光进行滤波，以获得不同特定波长的若干窄带光；所述SPR传感模块3用于放置待测样品，并与若干所述窄带光产生等离子体共振，得到强度改变的若干窄带光并对强度改变的若干所述窄带光进行反射；所述样品富集模块4用于产生激光光束，并将所述激光光束汇聚到所述SPR传感模块3，激发所述SPR传感模块3产生光热效应，以将所述待测样品主动富集到所述传感芯片31上；所述探测器5用于收集强度改变的若干所述窄带光，得到光谱图像；所述控制终端用于根据所述光谱图像获得所述传感芯片31上传感位点对应的SPR光谱曲线，并根据所述SPR光谱曲线确定所述传感位点对应的共振波长。具体SPR检测过程中，通过可调谐滤波器2对第一光源1发射的宽谱光进行滤波，在每个时序节点i上滤出单个波长λi的光，获得不同特定波长的若干窄带光，同时通过样品富集模块4产生激光光束激发SPR传感模块3产生光热效应，将待测样品主动富集到传感芯片31上，若干所述窄带光经过SPR传感模块3反射后获得强度改变的若干窄带光并通过记录光谱图像。可调谐滤波器2每过滤出一个波长的窄带光，探测器5记录一副光谱图像，每副图像的相同位置像素构成传感芯片31上每个传感位点对应的SPR光谱曲线，对每个传感位点对应的SPR光谱曲线进行窗口傅立叶变换，即可确定每个传感位点对应的共振波长λR，当待测样品为抗体时，共振波长λR反应了对应位点抗原抗体的绑定情况，通过共振波长λR可以获得待测样品的浓度。本实施例中通过纳米光热镊技术改变被动的生物分子传感模式，使传感面附近的待测样品主动富集到传感面上，将被动监测变为主动探测，监测范围从近场扩大到远场，实现超低浓度生物分子检测的同时，可实现对传感面上的位点样品进行精确操控，从而赋予SPR传感技术更高的灵敏度与灵活性。
在本发明实施例一中，如图1所示，所述SPR传感模块3还包括：棱镜33和流通池32。所述流通池32用于放置待测样品并使所述待测样品通过所述传感芯片31表面；所述棱镜33用于耦合若干所述窄带光，并使若干所述窄带光在所述棱镜33界面发生全内反射，进而激发SPR现象；所述传感芯片31用于吸收所述激光光束产生光热效应，并通过所述光热效应将所述待测样品主动富集到所述传感芯片31上，以及用于与若干所述窄带光产生等离子体共振，得到强度改变的若干窄带光。在实际应用中，通常使用化学性质稳定的金膜以及固定在金膜表面的探针分子构成传感芯片31，由于金膜的光吸收谱很宽，激光光束汇聚到金膜表面可以激发较强的光热效应，通过所述光热效应可以将待测样品主动富集到传感芯片31上。如图2所示，为光热效应主动富集待测样品的原理图，激光光束汇聚到金膜表面激发较强的光热效应后，流通池32内会产生局域的温度梯度场，而温度梯度场的存在会引起流通池32中两种主要的热动力学效应，一个是自然对流，另一个是热泳。自然对流是由于流体密度差引起的浮力变化导致的流体的运动，而常见的密度差是由于温度梯度导致，在自然对流下，流体会对其中的颗粒或生物分子产生力的作用，这种热对流力遵循斯托克斯公式(Stokes’law)：FD＝6πηRv，其中，η是溶液的粘度系数，R是悬浮颗粒的半径，v是粒子与流体之间的相对速度。如图2中箭头12所示的方向，在对流力作用下形成流体环路，把悬浮分散在溶液中的生物分子向最热的光汇聚中心聚集。而当生物分子被推到光斑附近时，分子感受到的热泳力又起主导作用，热泳力描述了由于溶剂中温度梯度引起的粒子漂移，通常由公式：
表示，其中，vT是溶液中微颗粒或生物大分子的驱动速度，
是温度梯度，DT＝ST·D是热泳扩散系数(thermophoresis mobility)，ST是热泳系数(Soretcoefficient),D是布朗运动扩散系数。大多数生物分子，例如抗原和抗体在pH＝7.4时带负表面电荷，而此种情况下其ST的符号为正值，即热泳方向从温度高的位置指向温度低的位置，如图2中箭头13所表示，抗体分子14在被对流环路驱动到中心附近时，又受到热泳力的影响，被反向推到温度相对较低的方向，并在热对流力作用下聚集在一个流速相对较低的停滞区域16，从而与金膜表面绑定的抗原分子15进行结合，实现了低浓度分子的主动富集与捕获。
进一步地，所述金膜还用于吸收若干窄带光产生等离子体共振，通过金膜上的探针分子与待测样品结合引起金膜表面的折射率发生变化，从而使反射的窄带光的强度发生变化以对待测样品进行SPR检测。但光直接从空气中照射到金膜表面无法激发表面等离子波，而利用光在玻璃界面发生全内反射时的隐失波，就可以激发金膜表面的自由电子产生表面等离子波。当需要通过SPR传感装置测量待测样品分子之间相互作用时，使待测样品由流通池32的一端流入，经过传感芯片31后由流通池32的另一端流出(如图1箭头所示)，待测样品与传感芯片31上的探针分子结合，使得传感芯片31上的金膜表面的折射率发生变化，进而引起棱镜33反射的窄带光的强度发生变化，因而通过对棱镜33反射的光谱进行分析就能对待测样品进行准确检测。
在本发明实施例二中，如图3所示，所述SPR传感模块3除包括传感芯片31外，还包括棱镜33、流通池32以及吸光单元34。所述流通池32用于放置待测样品并使所述待测样品通过所述传感芯片31表面；所述棱镜33用于耦合若干所述窄带光，并使若干所述窄带光在所述棱镜33界面发生全内反射，进而激发SPR现象；所述吸光单元34用于吸收所述激光光束产生光热效应，并通过所述光热效应将所述待测样品主动富集到所述传感芯片31上；所述传感芯片31用于与若干所述窄带光产生等离子体共振，得到强度改变的若干窄带光。所述吸光单元34位于所述流通池32的上表面，所述吸光单元34的材质可以是任何与波长相匹配的吸光材料，包括但不限于金属、金属氧化物薄膜、二维材料、ITO玻璃等，激光光束汇聚到吸光单元34表面可以激发较强的光热效应，通过所述光热效应可以将待测样品主动富集到传感芯片31上，光热效应主动富集待测样品的原理如图2所示，已在前述步骤中论述，在此不再赘述。
所述第一光源1可以为卤素灯、白光激光器等相关光源等，但是白光激光器等相干光源会由于散斑现象引起检测噪声，影响系统灵敏度。在一具体实施例中，所述第一光源1为卤素灯。
在一具体实施方式中，所述样品富集模块4包括第二光源41、半透半反镜42以及第一物镜43，所述第二光源41用于产生激光光束，所述半透半反镜42用于接收所述激光光束，并将所述激光光束反射到所述第一物镜43，所述第一物镜43用于将所述激光光束汇聚到所述SPR传感模块3，以将所述待测样品主动富集到所述传感芯片31上。具体SPR传感过程中，第二光源41产生的激光光束经过半透半反镜42反射到第一物镜43上，并通过第一物镜43汇聚到金膜或者吸光单元34表面，激发所述金膜或所述吸光单元34产生光热效应。在一具体实施例中，第二光源41产生的激光光束的波长为785nm。
在一具体实施方式中，所述第一光源1与所述可调谐滤波器2之间设置有第二透镜6，所述第二透镜6用于接收所述宽谱光，并对所述宽谱光进行准直，将所述宽谱光以平行光的形式入射到所述可调谐滤波器2。具体SPR传感过程中，第一光源1发射的宽谱光经过第二透镜6准直后，以平行光的形式照射到可调谐滤波器2进行滤波。
在一具体实施方式中，所述SPR传感模块3与所述探测器5之间设置有第二物镜7和第三透镜8。所述第二物镜7和所述第三透镜8用于接收强度改变的若干所述窄带光，并将强度改变的若干所述窄带光汇聚到所述探测器5。具体SPR传感过程中，由SPR传感模块3反射的波长改变的窄带光经过第二物镜7和第三透镜8汇聚到探测器5进行成像。
在一具体实施方式中，所述装置还包括第四透镜9和感光器件10。所述第四透镜9用于接收所述半透半反镜42透射的激光光束，并将所述半透半反镜42透射的激光光束汇聚到所述感光器件10；所述感光器件10用于接收所述半透半反镜42透射的激光光束，并对所述半透半反镜42透射的激光光束进行光学成像，以对所述光热效应进行观测。半透半反镜42透射的激光光束由第四透镜9汇聚到感光器件10进行普通光学成像，从而对激光光束激发金膜或吸光单元34产生的光热效应进行观测。
为了验证上述基于纳米光热镊技术的SPR传感装置的SPR传感效果，发明人在流通池32中注入低浓度的人IgG抗体(500ng/mL)，在金膜上绑定羊抗人IgG抗原，得到的传感位点的共振波长λR的变化量如图4所示，由图4可以看出，光热富集所致传感面停滞区域(图2中区域16)处在三个光热的驱动周期下(每个周期包含激光的开与关)，其最终的SPR共振波长λR可产生2.5nm的变化，说明有一定量的IgG分子在富集区域被有效的绑定，而未经光热驱动的传感区域的共振波长λR的变化量接近0nm，说明未经光热驱动的传感区域的抗原抗体绑定的数量极少，且无法检出。由此可见，本实施例中光热驱动的主动型生物分子富集技术能有效提高SPR传感装置的最低检出限并增强传感灵敏度。随着进一步发展，也可以在样品富集模块中加入结构光控制单元，以在更多位点实现对生物分子的富集。
在一具体实施方式中，本发明还提供一种上述所述基于纳米光热镊技术的SPR传感装置相对应的基于纳米光热镊技术的SPR传感方法，如图5所示，所述方法包括如下步骤：
S1、对第一光源产生的宽谱光进行滤波，获得不同特定波长的若干窄带光；
S2、通过激光光束激发放置待测样品的SPR传感模块产生光热效应，并使若干所述窄带光与所述SPR传感模块产生等离子体共振，得到强度改变的若干所述窄带光；
S3、收集强度改变的若干所述窄带光，得到光谱图像；
S4、根据所述光谱图像获得所述SPR传感模块的传感芯片上传感位点对应的SPR光谱曲线，并根据所述SPR光谱曲线确定所述传感位点对应的共振波长。
在一具体实施方式中，为了对待测样品进行SPR检测，通过第一光源发射光谱连续的宽谱光后，对所述宽谱光进行滤波，获得不同特定波长的若干窄带光；通过激光光束激发放置待测样品的SPR传感模块产生光热效应，以将待测样品主动富集到传感芯片上，并使若干所述窄带光与所述SPR传感模块产生等离子体共振，具体是与SPR传感模块中的传感芯片产生等离子体共振，而待测样品与传感芯片的接触会引起传感芯片表面折射率变化，进而引起SPR传感模块反射的若干窄带光的强度变化，从而得到强度改变的若干窄带光；通过收集SPR传感模块反射的强度改变的窄带光，得到光谱图像。根据所述光谱图像获得所述传感芯片上传感位点对应的SPR光谱曲线，并根据所述SPR光谱曲线确定所述传感位点对应的共振波长λR，共振波长λR反应了对应位点抗原抗体的绑定情况，通过共振波长λR可以获得待测样品的浓度。本实施例中通过纳米光热镊技术改变被动的生物分子传感模式，使传感面附近的待测样品主动富集到传感面上，将被动监测变为主动探测，监测范围从近场扩大到远场，实现超低浓度生物分子检测的同时，可实现对传感面上的位点样品进行精确操控，从而赋予SPR传感技术更高的灵敏度与灵活性。
综上所述，本发明提供了一种基于纳米光热镊技术的SPR传感装置及方法，包括：用于发射宽谱光的第一光源；用于接收所述宽谱光并对所述宽谱光进行滤波，以获得不同波长的若干窄带光的可调谐滤波器；用于放置待测样品，并与若干所述窄带光产生等离子体共振，得到强度改变的若干窄带光并对强度改变的若干所述窄带光进行反射的SPR传感模块；用于产生激光光束，并将所述激光光束汇聚到所述SPR传感模块，激发所述SPR传感模块产生光热效应，以将所述待测样品主动富集到所述传感芯片上的样品富集模块；用于收集强度改变的若干所述窄带光，得到光谱图像的探测器；用于根据所述光谱图像获得所述传感芯片上传感位点对应的SPR光谱曲线，并根据所述SPR光谱曲线确定所述传感位点对应的共振波长的控制终端。本发明通过纳米光热镊技术改变被动的生物分子传感模式，使传感面附近的待测样品主动富集到传感面上，将被动监测变为主动探测，监测范围从近场扩大到远场，实现超低浓度生物分子检测的同时，可实现对传感面上的位点样品进行精确操控，从而赋予SPR传感技术更高的灵敏度与灵活性。
应当理解的是，本发明的系统应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于纳米光热镊技术的SPR传感装置，其特征在于，包括：第一光源、可调谐滤波器、SPR传感模块、样品富集模块、探测器以及控制终端；所述SPR传感模块包括传感芯片；
所述第一光源用于发射宽谱光；
所述可调谐滤波器用于接收所述宽谱光并对所述宽谱光进行滤波，以获得不同特定波长的若干窄带光；
所述SPR传感模块用于放置待测样品，并与若干所述特定波长的窄带光产生等离子体共振，得到强度改变的若干窄带光并对强度改变的若干所述窄带光进行反射；
所述样品富集模块用于产生激光光束，并将所述激光光束汇聚到所述SPR传感模块，激发所述SPR传感模块产生光热效应，以将所述待测样品主动富集到所述传感芯片上；
所述探测器用于收集强度改变的若干所述窄带光，得到光谱图像；
所述控制终端用于根据所述光谱图像获得所述传感芯片上传感位点对应的SPR光谱曲线，并根据所述SPR光谱曲线确定所述传感位点对应的共振波长。
2.根据权利要求1所述的基于纳米光热镊技术的SPR传感装置，其特征在于，所述SPR传感模块还包括：流通池和棱镜；
所述流通池用于放置待测样品并使所述待测样品通过所述传感芯片表面；
所述棱镜用于耦合若干所述窄带光，并使若干所述窄带光在所述棱镜界面发生全内反射，进而激发SPR现象；
所述传感芯片用于吸收所述激光光束产生光热效应，并通过所述光热效应将所述待测样品主动富集到所述传感芯片上，以及用于与若干所述窄带光产生等离子体共振，得到强度改变的若干窄带光。
3.根据权利要求1所述的基于纳米光热镊技术的SPR传感装置，其特征在于，所述SPR传感模块还包括：流通池、棱镜以及吸光单元；
所述流通池用于放置待测样品并使所述待测样品通过所述传感芯片表面；
所述棱镜用于耦合若干所述窄带光，并使若干所述窄带光在所述棱镜界面发生全内反射，进而激发SPR现象；
所述吸光单元用于吸收所述激光光束产生光热效应，并通过所述光热效应将所述待测样品主动富集到所述传感芯片上；
所述传感芯片用于与若干所述窄带光产生等离子体共振，得到强度改变的若干窄带光。
4.根据权利要求3所述的基于纳米光热镊技术的SPR传感装置，其特征在于，所述吸光单元的材质为金属、金属氧化物薄膜、二维材料和ITO玻璃中的一种。
5.根据权利要求1所述的基于纳米光热镊技术的SPR传感装置，其特征在于，所述样品富集模块包括第二光源、半透半反镜以及第一物镜；
所述第二光源用于产生激光光束；
所述半透半反镜用于接收所述激光光束，并将所述激光光束反射到所述第一物镜；
所述第一物镜用于将所述激光光束汇聚到所述SPR传感模块，以激发所述SPR传感模块产生光热效应。
6.根据权利要求4所述的基于纳米光热镊技术的SPR传感装置，其特征在于，所述第一光源为卤素灯，所述激光光束的波长为785nm。
7.根据权利要求1所述的基于纳米光热镊技术的SPR传感装置，其特征在于，所述第一光源与所述可调谐滤波器之间设置有第二透镜；
所述第二透镜用于接收所述宽谱光，并对所述宽谱光进行准直，将所述宽谱光以平行光的形式入射到所述可调谐滤波器。
8.根据权利要求1所述的基于纳米光热镊技术的SPR传感装置，其特征在于，所述SPR传感模块与所述探测器之间设置有第二物镜和第三透镜；
所述第二物镜和所述第三透镜用于接收强度改变的若干所述窄带光，并将强度改变的若干所述窄带光汇聚到所述探测器。
9.根据权利要求1所述的基于纳米光热镊技术的SPR传感装置，其特征在于，所述装置还包括第四透镜和感光器件；
所述第四透镜用于接收所述半透半反镜透射的激光光束，并将所述半透半反镜透射的激光光束汇聚到所述感光器件；
所述感光器件用于接收所述半透半反镜透射的激光光束，并对所述半透半反镜透射的激光光束进行光学成像，以对所述光热效应进行观测。
10.一种基于纳米光热镊技术的SPR传感方法，其特征在于，包括：
对第一光源产生的宽谱光进行滤波，获得不同特定波长的若干窄带光；
通过激光光束激发放置待测样品的SPR传感模块产生光热效应，并使若干所述窄带光与所述SPR传感模块产生等离子体共振，得到强度改变的若干所述窄带光；
收集强度改变的若干所述窄带光，得到光谱图像；
根据所述光谱图像获得所述SPR传感模块的传感芯片上传感位点对应的SPR光谱曲线，并根据所述SPR光谱曲线确定所述传感位点对应的共振波长。
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