CN113267471A

CN113267471A - Spr传感器、检测装置及检测系统

Info

Publication number: CN113267471A
Application number: CN202110644940.4A
Authority: CN
Inventors: 陈郁芝; 李学金; 洪学明
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-06-09
Filing date: 2021-06-09
Publication date: 2021-08-17

Abstract

本发明提供一种SPR传感器、检测装置及检测系统。SPR传感器包括：多模光纤、柱形波导以及反射镜，所述多模光纤与所述柱形波导连接，所述反射镜设于所述柱形波导的远离所述多模光纤的端面，所述柱形波导包括波导主体与等离子体传感层，所述等离子体传感层设于所述波导主体的周面；所述多模光纤用于将外界的光线传导至所述波导主体与所述等离子体传感层的界面进行第一次调制，第一次调制后的所述光线到达所述反射镜且经所述反射镜反射后，进入所述波导主体与所述等离子体传感层的界面进行第二次调制，第二次调制后的所述光线经所述多模光纤出射。本发明的SPR传感器体积较小。

Description

SPR传感器、检测装置及检测系统

技术领域

本发明涉及光纤传感器技术领域，特别涉及一种SPR传感器、检测装置及检测系统。

背景技术

SPR传感器可以用来检测待测样品中目标检测物的含量。但是，传统的SPR传感器的体积较大，这使得SPR传感器不能在微小空间进行检测，限制了SPR传感器的应用范围。

发明内容

本发明的目的在于提供一种SPR传感器、检测装置及检测系统，以解决SPR传感器的体积较大，SPR传感器不能在微小空间进行检测，限制了SPR传感器的应用范围的技术问题。

本发明提供一种SPR传感器，包括：多模光纤、柱形波导以及反射镜，所述多模光纤与所述柱形波导连接，所述反射镜设于所述柱形波导的远离所述多模光纤的端面，所述柱形波导包括波导主体与等离子体传感层，所述等离子体传感层设于所述波导主体的周面；所述多模光纤用于将外界的光线传导至所述波导主体与所述等离子体传感层的界面进行第一次调制，第一次调制后的所述光线到达所述反射镜且经所述反射镜反射后，进入所述波导主体与所述等离子体传感层的界面进行第二次调制，第二次调制后的所述光线经所述多模光纤出射。

其中，所述SPR传感器还包括分光耦合器，所述分光耦合器设于所述多模光纤的远离所述柱形波导的一侧，所述分光耦合器用于将外界的光线透过以进入所述多模光纤，且用于将第二次调制后的光线反射。

其中，所述柱形波导的轴向长度小于等于10mm。

其中，所述柱形波导为圆柱形，所述柱形波导的直径小于等于125μm。

其中，所述等离子体传感层可以为单质金属层、混合合金层、多层金属复合层或者半导体层中的一种或多种。

本发明提供一种检测装置，用于检测待测样品中的目标检测物的含量，包括检测管路、分解载体以及两个上述的SPR传感器，所述检测管路内形成有检测空间，所述检测管路包括进样口以及与所述进样口相对设置的出样口，所述进样口以及所述出样口均与所述检测空间连通，两个所述SPR传感器间隔设于所述检测管路上且伸入在所述检测空间内，所述分解载体位于所述检测空间内，且位于两个所述SPR传感器之间；所述待测样品从所述进样口进入所述检测空间，靠近所述进样口的所述SPR传感器用于检测所述待测样品的第一信号，所述待测样品中的所述目标检测物到达所述分解载体时在所述分解载体上分解或者在所述分解载体上消耗，靠近所述出样口的所述SPR传感器用于检测所述目标检测物分解后的所述待测样品的第二信号，检测后的所述待测样品从所述出样口排出，所述第一信号和所述第二信号的差值信号用于表征所述待测样品中的目标检测物的含量。

其中，所述检测装置还包括磁场发生器，所述分解载体包括磁珠，所述分解载体还包括催化剂、所述目标检测物的捕获物、或者所述目标检测物的分解物中的至少一种，所述催化剂、所述目标检测物的所述捕获物、或者所述目标检测物的所述分解物中的至少一种位于所述磁珠的外表面，所述磁场发生器位于所述检测管路的外表面，且位于两个所述SPR传感器之间，所述磁珠位于所述检测空间内，且位于两个所述SPR传感器之间。

其中，所述分解载体包括可以支撑于所述检测空间内部的多孔材料体或多通道材料体，所述分解载体还包括催化剂、所述目标检测物的捕获物、或者所述目标检测物的分解物中的至少一种，所述催化剂、所述目标检测物的所述捕获物、或者所述目标检测物的所述分解物中的至少一种位于所述多孔材料体的多孔内，或者位于所述多通道材料体的多通道内，所述多孔材料体或所述多通道材料体位于所述检测空间内，且位于两个所述SPR传感器之间。

其中，所述检测管路上设有两个检测口，两个所述检测口上分别设有一个密封胶塞，每个所述SPR传感器穿过一个所述密封胶塞伸入所述检测空间内。

本发明提供一种检测系统，包括待测样品和上述的检测装置，所述待测样品为血清，所述目标检测物为所述血清中的甘油三酯，所述分解载体包括载体与设于所述载体表面的脂肪酶，所述血清中的甘油三酯到达所述分解载体时在所述分解载体上发生分解，靠近所述进样口的所述SPR传感器检测所述血清的第一信号，靠近出样口的所述SPR传感器用于检测所述甘油三酯分解后的所述血清的第二信号，所述第一信号和所述第二信号的差值信号用于表征所述血清中的甘油三酯的含量。

其中，所述载体的表面设有化学基团，所述脂肪酶通过所述化学基团键合在所述载体的表面。

综上所述，本申请通过设置反射镜，这使得入射光线在到达反射镜之前，发生一次传感调制，在入射光线在经反射镜反射后，又发生一次传感调制，入射的光线发生了两次传感调制，本申请传感器的两次传感调制可以使得传感器在不改变传感性能的前提下，轴向长度减少一半。本申请至少减小了传感器的轴向长度。本申请的SPR传感器可以在微小空间内进行检测，增加了SPR传感器的应用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的检测装置的结构示意图。

图2是本发明实施例提供的SPR传感器的结构示意图。

图3是双SPR传感器的差分信号与甘油三酯浓度的对应关系示意图。

图4是SPR传感器的共振峰与检测折射率的对应关系示意图。

图5是SPR传感器的共振波长与检测折射率的对应关系示意图。

图6是SPR传感器在700nm波长处的光强度与检测折射率的对应关系示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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作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。

请参阅图1，本发明提供一种检测装置，用于检测待测样品中的目标检测物的含量，包括检测管路10、分解载体20以及两个SPR传感器，检测管路10内形成有检测空间30，检测管路10包括进样口101以及与进样口101相对设置的出样口102，进样口101以及出样口102均与检测空间30连通，两个SPR传感器间隔设于检测管路10上且伸入在检测空间30内，分解载体20位于检测空间30内，且位于两个SPR传感器之间；待测样品从进样口101进入检测空间30，靠近进样口101的SPR传感器用于检测待测样品的第一信号，待测样品中的目标检测物到达分解载体20时在分解载体20上分解或者在分解载体20上消耗，靠近出样口102的SPR传感器用于检测目标检测物分解后的待测样品的第二信号，检测后的待测样品从出样口102排出，第一信号和第二信号的差值信号用于表征待测样品中的目标检测物的含量。可以理解的是，待测样品从进样口101进入检测空间30，流经分解载体20时，待测样品中的目标检测物发生分解，目标检测物分解后的待测样品从出样口102排出。目标检测物的含量可以为目标检测物在待测样品中的比重，也可以为目标检测物的浓度。第一信号可以为待测样品的第一浓度信号，第二信号可以为待测样品的第二浓度信号。分解载体20的量以及待测样品在检测空间30内的流动时间与流动距离可以使得目标分解物充分分解。第一信号可以根据特定的算法转换成相应的含量，第二信号可以根据特定的算法转换成相应的含量，相应地，第一信号和第二信号的差值信号可以转换成目标检测物的含量。分解载体20可以将目标检测物完全分解，或者分解载体20可以将目标检测物完全消耗。

本申请中，通过在检测管路10上设置两个SPR传感器，在检测空间30内设置分解载体20，一个SPR传感器可以检测目标检测物分解前的待测样品的第一信号，一个SPR传感器可以检测目标检测物分解后的待测样品的第二信号，第一信号与第二信号的差值信号可以表征目标检测物的含量。本申请的目标检测物含量的检测装置简单，检测过程简单。而且，本申请避免了在SPR传感器的表面设置分解载体20所导致的检测结果不准确的技术问题。

为了方便描述，定义靠近进样口101的SPR传感器为第一SPR传感器40，靠近出样口102的SPR传感器为第二SPR传感器50。

在一个具体的实施例中，检测装置还包括磁场发生器90，分解载体20包括磁珠，分解载体还包括催化剂、目标检测物的捕获物、或者目标检测物的分解物中的至少一种，催化剂、目标检测物的捕获物、或者目标检测物的分解物中的至少一种位于磁珠的外表面，磁场发生器90位于检测管路10的外表面，且位于两个SPR传感器之间，磁珠位于检测空间30内，且位于两个SPR传感器之间。可以理解的是，检测空间30的位于进样口101与第一SPR传感器40之间的区域为进样区域301，检测空间30的位于出样口102与第二SPR传感器50之间的区域为出样区域302，检测空间30的位于第一SPR传感器40与第二SPR传感器50之间的区域为中央区域303。本申请的分解载体20位于检测空间30的中央区域303。磁场发生器90位于中央区域303对应的检测管路10的外表面。磁珠本质为顺磁性材料，在外加磁场发生器90磁场的作用下，磁珠可固定于检测管路10的中央区域303。本申请可以调节中央区域303的轴向长度以使得目标分解物分解彻底。当然，本申请也可以调节中央区域303的径向长度以使得目标分解物分解彻底。即，本申请的中央区域303的体积大小根据实际的需求进行调节。磁场发生器90可以为磁铁。

本申请中，通过在检测管路10的内部检测空间30内设置磁珠，在检测管路10的外表面的两个SPR传感器之间设置磁场发生器90，可以将磁珠固定在检测空间30的中央区域303，进而可以将催化剂固定在检测空间30的中央区域303，方便于待测样品中的目标检测物在中央区域303发生分解，目标检测物可以分解彻底，检测装置可以精确检测出目标检测物的含量。

可以理解的是，磁珠的粒径可以是微米级的，如可以为1μm-100μm之间。此范围粒径的磁珠具有较大的比表面积。较大的比表面积能够连接大量的催化剂分子，大量的催化剂分子易与待测样品中的目标检测物分子充分接触，能够使得目标分解物分解彻底。

可以理解的是，本申请的分解载体20也可以为除了磁珠之外的其他载体，如可替换成易于固定于检测管路10的中央区域303，方便待测样品流通，且可固定催化剂在其表面的其他固体材料，如二氧化硅微球，高分子聚合物微球等。

在一个具体的实施例中，分解载体包括可以支撑于检测空间内部的多孔材料体或多通道材料体，分解载体还包括催化剂、目标检测物的捕获物、或者目标检测物的分解物中的至少一种，催化剂、目标检测物的捕获物、或者目标检测物的分解物中的至少一种位于多孔材料体的多孔内，或者位于多通道材料体的多通道内，多孔材料体或多通道材料体位于检测空间内，且位于两个SPR传感器之间。可以理解的是，多孔材料体或者多通道材料体可以为多孔陶瓷，如类似于海绵体的形状。

本申请中，通过将催化剂、目标检测物的捕获物、或者目标检测物的分解物中的至少一种设置在多孔材料体的多孔内，或者设置在多通道材料体的多通道内，在目标检测物通过分解载体时，多孔材料体的多孔或者多通道材料体的多通道增加了目标检测物与催化剂、目标检测物的捕获物、或者目标检测物的分解物中的至少一种的接触面积，可以使得目标检测物分解或者消耗的更彻底。

在一个具体的实施例中，检测管路10上设有两个检测口，两个检测口上分别设有一个密封胶塞，每个SPR传感器穿过一个密封胶塞伸入检测空间30内。两个检测口分别为第一检测口103和第二检测口104，两个密封胶塞分别为第一密封胶塞60和第二密封胶塞70，第一检测口103上设有第一密封胶塞60，第二检测口104上设有第二密封胶塞70，第一SPR传感器40穿过第一密封胶塞60伸入检测空间30内，第二SPR传感器50穿过第二密封胶塞70伸入检测空间30内。

本申请中，通过在检测口上设置密封胶塞，密封胶塞可以将检测口密封，密封胶塞也可以将穿过密封胶塞的SPR传感器密封。也就是说，密封胶塞将SPR传感器密封在检测口上，避免外界环境对SPR传感器检测过程的影响。

可以理解的是，两个SPR传感器的检测灵敏度一致，或者基本一致，或者两个SPR传感器的检测灵敏度差异在1％之内。两个SPR传感器伸入在检测空间30内的可以长度一致，或者基本一致，或者两个SPR传感器伸入在检测空间30内的长度差异在1％之内，这可以进一步提高检测目标检测物含量的精确度。当然，两个SPR传感器伸入在检测空间30内的长度也可以不一致，只要SPR传感器的传感区域可以完全浸入在待测样品内。

如下将介绍SPR传感器。

请参阅图2，SPR传感器包括：多模光纤110、柱形波导120以及反射镜130，多模光纤110与柱形波导120连接，反射镜130设于柱形波导120的远离多模光纤110的端面，柱形波导120包括波导主体1201与等离子体传感层1202，等离子体传感层1202设于波导主体1201的周面；多模光纤110用于将外界的光线传导至波导主体1201与等离子体传感层1202的界面进行第一次调制，第一次调制后的光线到达反射镜130且经反射镜130反射后，进入波导主体1201与等离子体传感层1202的界面进行第二次调制，第二次调制后的光线经多模光纤110出射。可以理解的是，SPR传感器的至少柱形波导120需要浸入在待测样品中，多模光纤110的至少部分结构也可以浸入在待测样品中。多模光纤110包括纤芯与包括纤芯的包层。

本申请中，通过设置反射镜130，这使得入射光线在到达反射镜130之前，发生一次传感调制，在入射光线在经反射镜130反射后，又发生一次传感调制，入射的光线发生了两次传感调制，本申请传感器的两次传感调制可以使得传感器在不改变传感性能的前提下，轴向长度减少一半。本申请至少减小了传感器的轴向长度。本申请的SPR传感器可以在微小空间内进行检测，增加了SPR传感器的应用范围。

在一个具体的实施例中，SPR传感器还包括分光耦合器140，分光耦合器140设于多模光纤110的远离柱形波导120的一侧，分光耦合器140用于将外界的光线透过以进入多模光纤110，且用于将第二次调制后的光线反射。可以理解的是，分光耦合器140是可以将预设方向的光线透过，将与预设方向相反方向的光线反射。如在本申请中，分光耦合器140将初始的入射光线透过，以使得入射光线进入到多模光纤110中；第二次调制后的光线经过多模光纤110到达分光耦合器140时，分光耦合器140将该光线反射。

在一个具体的实施例中，柱形波导120的轴向长度小于等于10mm。本申请中，由于设置了反射镜130，反射镜130使得入射的光线发生了两次传感调制，本申请的轴向长度小于等于10mm的柱形波导120即可满足传感调制要求。

可以理解的是，柱形波导120可以是无心光纤、单模光纤。柱形波导120的形状可以是圆柱、三棱柱、四棱柱等。柱形波导120可以为多棱柱，多棱柱的具体棱数不限定。柱形波导120还可以为其他的形状，本申请不再一一列举。

在一个具体的实施例中，柱形波导120为圆柱形，柱形波导120的直径小于等于125μm。可以理解的是，本申请的柱形波导120可以为纤芯，纤芯的直径小于等于125μm。上述直径范围的柱形波导120使得传感器的径向尺寸较小，且可以满足传感调制的要求。

从而，本申请传感器的柱形波导120不仅轴向长度较小，而且径向长度也较小。传感器的体积较小。本申请便于生物活体检测，且方便于在微小空间检测。

在一个具体的实施例中，等离子体传感层1202可以为单质金属层、混合合金层、多层金属复合层或者半导体层中的一种或多种。可以理解的是，等离子体传感层1202具有丰富的自由电子。上述的等离子体传感层1202可提供丰富的自由电子。

可以理解的是，多模光纤110与柱形波导120异体熔接，使得模场失配，大部分入射光会从多模光纤110的纤芯耦合至柱形波导120中，在柱形波导120表面以倏逝波形式入射到波导-等离子体传感层1202的界面处。当满足相位匹配条件，即倏逝波波矢的平行分量k与等离子体波的传播常数k_SP相等时，表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance，SPR)效应产生。k与k_sp表达式如下:

其中，ε_s和ε_m分别代表待测样品环境和等离子体激发传感层的介电常数，n_c是柱形波导120的折射率，θ为光到达柱形波导120表面时的入射角度。

也就是说，本申请的SPR传感器通过表面倏逝场激发等离子体传感层1202中的等离子体波，从而实现折射率、生物含量的检测。

在一个具体的实施例中，SPR传感器还包括光谱仪，光谱仪用于输出检测结果。具体的，光谱仪用于根据可见光与近红外区域的光谱，分析柱形波导120的吸收谱中，波长峰值的漂移值。可以理解的是，第二次调制后的光线经分光耦合器140反射后到达光谱仪，光谱仪接收第二次调制后的光线。光谱仪根据接收到的光谱，输出检测结果。

本发明还提供一种检测系统，包括待测样品和上述的检测装置，待测样品为血清，目标检测物为血清中的甘油三酯，分解载体20包括载体与设于载体表面的脂肪酶，血清中的甘油三酯到达分解载体20时在分解载体20上发生分解，靠近进样口101的SPR传感器检测血清的第一信号，靠近出样口102的SPR传感器用于检测甘油三酯分解后的血清的第二信号，第一信号和第二信号的差值信号用于表征血清中的甘油三酯的含量。

本申请中，检测时，血清样品从检测管路10的进样口101进入，第一SPR传感器40检测血清样品的第一信号，然后血清样品经过检测管路10的中央区域303，被载体表面的脂肪酶所水解成甘油和脂肪酸，第二SPR传感器50检测甘油三酯水解后的血清样品的第二信号。第一信号和第二信号的差值信号可以表征血清样品水解前后的状态差异，该第一信号和第二信号的差值信号即可以表征血清中的甘油三酯的含量。

使用本申请的第一SPR传感器40和第二SPR传感器50检测血清中的甘油三酯含量，无需第一SPR传感器40和第二SPR传感器50进行任何表面改性处理，而是将脂肪酶固定在其它载体表面。此方法不但避免了脂肪酶在SPR传感器表面修饰对传感器带来的影响，还使得甘油三酯水解反应更加充分，检测更具特异性，甚至可以完成在复杂背景样品(如本申请血清)中的检测；而且检测过程简单，一步到位，只需将甘油三酯样品通过检测管路10的检测空间30即可完成。可以理解的是，本申请是获取两个SPR传感器的信号差异来获取血清中的甘油三酯含量，血清中的其他物质对本申请的血清中的甘油三酯含量没有影响。即若第一SPR传感器40上的第一信号累积有其他物质的信号，同样地，第二SPR传感器50上的第二信号同样累积有其他物质的信号，第一信号与第二信号的差值信号则可以消除其他物质的影响。因此，本申请获取的血清中的甘油三酯含量较精确。

可以理解的是，本申请的检测装置除了可以检测血清中的甘油三酯的含量，还可以检测其他复杂环境中的可发生分解的物质的含量。即只要待测样品溶液经过分解载体20后，目标检测物发生分解反应，本申请的检测装置均可以检测出该目标分解物的含量。

在一个具体的实施例中，载体的表面设有化学基团，脂肪酶通过化学基团键合在载体的表面。可以理解的是，载体可以为磁珠，化学基团可以为为N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)，N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)可以将脂肪酶固定在磁珠表面，脂肪酶被共价结合于磁珠表面。磁珠是粒径微米级的磁性微粒，其大比表面积的表面能够连接大量的脂肪酶分子，且易与血清中的甘油三酯分子充分接触。

可以理解的是，本申请的载体也可以为除了磁珠之外的其他载体，如可替换成其他固体材料，该固体材料易于固定于检测管路10的中央区域303，方便待测样品流通，且可固定脂肪酶在其表面。固体材料可以为二氧化硅微球，高分子聚合物微球等。

本发明能够在血清中分辨不同程度的甘油三酯浓度。与传统的甘油三酯检测手段相比，本发明的方法能够实现一步到位的方便检测，只要把血清甘油三酯样品打入到检测通道的检测空间30内，就可直接检测出甘油三酯含量，检测过程简单。本发明避免了脂肪酶在SPR传感器表面修饰对SPR传感器带来的影响，还使得水解反应更加充分，检测更具特异性，甚至可以完成在复杂背景样品中的检测。而且，本发明还不需要昂贵的设备和复杂的样品处理过程，还具备优点有灵敏度高，结构紧凑，耗样量少，操作简单，样品无需标记，高选择性，成本低廉。

本发明的SPR传感器大大提高了传感效率和缩小了传感探针的径向和轴向尺寸，并且SPR传感器使用起来更加灵活、方便、耗样量少。

采用本发明的检测装置，以甘油三酯检测为例，该装置可以一步到位地检测甘油三酯，检测过程简单，只需将甘油三酯样品通过检测管路10的检测空间30即可完成，双SPR传感器分别检测到了甘油三酯经过装置中酶联磁珠水解前后的信号，它们的差分检测信号反应了甘油三酯的浓度。图3为检测装置检测经过十倍稀释的甘油三酯血清样本。稀释后的甘油三酯浓度0mg/mL，0.1mg/mL，0.2mg/mL，0.4mg/mL，0.8mg/mL，分别对应着未稀释时的0mg/mL，1mg/mL，2mg/mL，4mg/mL，8mg/mL，这些浓度涵盖了人体中甘油三酯的健康与不健康的浓度范围。结果表明双SPR传感器的差分信号检测装置能够在血清中分辨不同程度的甘油三酯浓度。

相比于化学法，色谱法和传统酶法，本发明的方法省去了麻烦的操作步骤、昂贵的设备，能够实现一步到位的快速、方便检测。相比于已经报道了的几种用于甘油三酯检测的光纤生物传感器，本发明的检测装置避免了脂肪酶在传感器表面修饰对传感器带来的影响，还使得水解反应更加充分，检测更具特异性，甚至可以完成在血清样本中的检测，已报道的几种光纤生物传感器无法在血清中检测甘油三酯。

如下将以具有四棱柱波导的SPR传感器为例展示传感器性能，如图4所示，传感器检测折射率变化区间在1.3330-1.3619的液体时均能出现明显的SPR共振吸收峰，SPR共振峰随折射率的升高朝长波长方向移动。取SPR共振峰的最低点所对应的波长作为共振波长，共振波长随折射率的变化关系如图5所示，折射率与共振波长一一对应，基本成线性关系，且得到波长平均灵敏度为2321.1nm/RIU。该灵敏度与传统大芯径SPR传感器、传统在线传输式光纤SPR传感器均相当，而本发明的SPR传感器直径比大芯径光纤SPR传感器缩小了数倍，长度仅为在线传输式光纤SPR传感器的一半；该设计可大大提高传感效率和缩小SPR传感器的径向和轴向尺寸，并且本申请的SPR传感器使用起来更加灵活、方便、耗样量少。另外，由图4可知，除去图中灰色标出的共振波长交叠区，在共振峰所在的波长区域内的任一波长处，本发明的SPR传感器均可实现低成本的光强度调制检测。以光波长在700nm处的光强为例，图6中光强随折射率的升高逐渐减弱，获得光强平均灵敏度为638.4％/RIU。SPR传感器采用光强度调制检测的通用性强，适用波长范围广。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims

1.一种SPR传感器，其特征在于，包括：多模光纤、柱形波导以及反射镜，所述多模光纤与所述柱形波导连接，所述反射镜设于所述柱形波导的远离所述多模光纤的端面，所述柱形波导包括波导主体与等离子体传感层，所述等离子体传感层设于所述波导主体的周面；所述多模光纤用于将外界的光线传导至所述波导主体与所述等离子体传感层的界面进行第一次调制，第一次调制后的所述光线到达所述反射镜且经所述反射镜反射后，进入所述波导主体与所述等离子体传感层的界面进行第二次调制，第二次调制后的所述光线经所述多模光纤出射。

2.根据权利要求1所述的SPR传感器，其特征在于，所述SPR传感器还包括分光耦合器，所述分光耦合器设于所述多模光纤的远离所述柱形波导的一侧，所述分光耦合器用于将外界的光线透过以进入所述多模光纤，且用于将第二次调制后的光线反射。

3.根据权利要求1所述的SPR传感器，其特征在于，所述柱形波导的轴向长度小于等于10mm。

4.根据权利要求1所述的SPR传感器，其特征在于，所述柱形波导为圆柱形，所述柱形波导的直径小于等于125μm。

5.根据权利要求1所述的SPR传感器，其特征在于，所述等离子体传感层可以为单质金属层、混合合金层、多层金属复合层或者半导体层中的一种或多种。

6.一种检测装置，用于检测待测样品中的目标检测物的含量，其特征在于，包括检测管路、分解载体以及两个如权利要求1-5任一项所述的SPR传感器，所述检测管路内形成有检测空间，所述检测管路包括进样口以及与所述进样口相对设置的出样口，所述进样口以及所述出样口均与所述检测空间连通，两个所述SPR传感器间隔设于所述检测管路上且伸入在所述检测空间内，所述分解载体位于所述检测空间内，且位于两个所述SPR传感器之间；所述待测样品从所述进样口进入所述检测空间，靠近所述进样口的所述SPR传感器用于检测所述待测样品的第一信号，所述待测样品中的所述目标检测物到达所述分解载体时在所述分解载体上分解或者在所述分解载体上消耗，靠近所述出样口的所述SPR传感器用于检测所述目标检测物分解后的所述待测样品的第二信号，检测后的所述待测样品从所述出样口排出，所述第一信号和所述第二信号的差值信号用于表征所述待测样品中的目标检测物的含量。

7.根据权利要求6所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括磁场发生器，所述分解载体包括磁珠，所述分解载体还包括催化剂、所述目标检测物的捕获物、或者所述目标检测物的分解物中的至少一种，所述催化剂、所述目标检测物的所述捕获物、或者所述目标检测物的所述分解物中的至少一种位于所述磁珠的外表面，所述磁场发生器位于所述检测管路的外表面，且位于两个所述SPR传感器之间，所述磁珠位于所述检测空间内，且位于两个所述SPR传感器之间。

8.根据权利要求6所述的检测装置，其特征在于，所述分解载体包括可以支撑于所述检测空间内部的多孔材料体或多通道材料体，所述分解载体还包括催化剂、所述目标检测物的捕获物、或者所述目标检测物的分解物中的至少一种，所述催化剂、所述目标检测物的所述捕获物、或者所述目标检测物的所述分解物中的至少一种位于所述多孔材料体的多孔内，或者位于所述多通道材料体的多通道内，所述多孔材料体或所述多通道材料体位于所述检测空间内，且位于两个所述SPR传感器之间。

9.根据权利要求6所述的检测装置，其特征在于，所述检测管路上设有两个检测口，两个所述检测口上分别设有一个密封胶塞，每个所述SPR传感器穿过一个所述密封胶塞伸入所述检测空间内。

10.一种检测系统，其特征在于，包括待测样品和如权利要求6-8所述的检测装置，所述待测样品为血清，所述目标检测物为所述血清中的甘油三酯，所述分解载体包括载体与设于所述载体表面的脂肪酶，所述血清中的甘油三酯到达所述分解载体时在所述分解载体上发生分解，靠近所述进样口的所述SPR传感器检测所述血清的第一信号，靠近出样口的所述SPR传感器用于检测所述甘油三酯分解后的所述血清的第二信号，所述第一信号和所述第二信号的差值信号用于表征所述血清中的甘油三酯的含量。

11.根据权利要求10所述的检测系统，其特征在于，所述载体的表面设有化学基团，所述脂肪酶通过所述化学基团键合在所述载体的表面。