CN114965378B - 被胶式spr导光棱镜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种被胶式SPR导光棱镜，在导光棱镜的反射面上，按特定的SPR感应点分布，制备长圆形导光胶膜；导光胶膜周围，均匀分布制备圆形支撑胶膜。上述胶膜材质为具备自黏性的、柔性的，且无色透明的有机聚合物。上机时，将传感芯片的贴合面与本发明导光棱镜反射面通过导光胶膜和形支撑胶膜贴合在一起，检测光经导光胶膜射到感应区上并反射回来。本发明具有如下优点：在贴放芯片时，毋需预滴镜油，镜油渗出的困扰得以避免；光路中不会出现气泡或留白；导光/支撑胶膜均匀分布，基片受压时不会变形，保证反应池的密封性。
Description
技术领域
本发明涉及光学测试或分析领域，具体涉及一种被胶式SPR导光棱镜。
背景技术
表面等离子体谐振(Surface Plasmon Resonance，SPR)检测技术是一种基于SPR原理的新型生物化学传感分析技术。因该项技术具有灵敏度高、实时响应、动态监测、高通量、样品量少且无需标记等特点，使其在生命科学、医疗检测、药物筛选、食品检测、兴奋剂检测、毒品检测以及环境监测等领域具有广泛的应用需求。
在表面等离子体谐振(SPR)检测装置中，棱镜传感器既是光路中的导光元件，又是SPR传感器件。目前SPR传感器的构造主要有以下两种方式：
一种方式为一体化棱镜SPR传感器(以下简称棱镜传感器)，是在光路中的导光棱镜的反射面上直接镀金膜，构成棱镜传感器，使用时，将微流路板与棱镜传感器上的镀金膜紧密接触，即可进行检测操作。这种棱镜传感器操作简单，使用方便。但由于其是一种实验耗材，较高的成本是无法回避的问题。
另一种方式为SPR导光棱镜方案，在一张载玻片上镀金膜，构成SPR传感玻片，按惯例称之为SPR导光棱镜(以下简称SPR芯片)；使用时，将SPR芯片安置在光路中的导光棱镜的反射面上，再将微流路板与SPR芯片上的镀金膜紧密接触，即可进行检测操作，SPR芯片安置之前，要在导光棱镜反射面上滴少量显微镜油(简称镜油，包括香柏油、白油等)，然后将SPR芯片轻柔贴合在导光棱镜反射面上，不能有气泡或留白。这种SPR芯片成本较低，但对操作人员的技术要求较高，且由于镜油可能渗出，容易污染光路和设备，增加了光路和设备清洁保养的工作量。
发明内容
为了降低耗材成本，且简化实验操作，本发明提出了一种毋需预滴镜油的、具备自黏性的、操作简单的被胶式SPR导光棱镜。
本发明提供一种被胶式SPR导光棱镜，该导光棱镜1与传感芯片2以及微流路板配套使用，导光棱镜1具有一反射面11，其特征在于：所述导光棱镜1的反射面11上制备多个导光胶膜12和多个支撑胶膜13，导光棱镜1的反射面11通过导光胶膜12和支撑胶膜13与传感芯片2贴合，导光胶膜12的分布阵列与微流路板上反应池的分布阵列对应，在每个导光胶膜12的四个角向位置均匀分布多个支撑胶膜13。
进一步地，导光胶膜12的形状为长圆形。
进一步地，支撑胶膜13形状为圆形。
进一步地，位于反射面11边角处的支撑胶膜13分别被沿反射面11的边缘切割成半圆形或扇形。
进一步地，导光胶膜12和支撑胶膜13的材质为双组份液态硅胶或双组份透明聚氨酯或双组份透明乙丙橡胶。
进一步地，导光胶膜12的材质的折射率不低于1.48，透光率不低于85％。
进一步地，导光胶膜12和支撑胶膜13厚度为0.1-0.2毫米。
进一步地，传感芯片2具备疏水特性，其接触角≥110°；导光棱镜1的反射面11具备亲水特性，其接触角≤70°。
本发明具有如下优点：本发明提供了一种被胶式SPR导光棱镜，不但能够取代经典的棱镜传感器，也对当前的镜油耦合导光棱镜进行了全方位改进。在安置SPR贴片到棱镜反射面之前，不再需要预滴镜油，降低了操作难度，也不再有镜油渗出污染光路和设备的困扰，从而简化了操作，降低了设备清洁保养的工作量。本发明在导光棱镜的反射面上预先涂覆了散点阵列分布的多个点状胶膜，由于每个点位的胶膜面积都很小，在胶膜贴合变形的时候，空气会自动排出，不会出现气泡或留白，所以检测光能够顺利地通过导光胶膜从棱镜反射面传导到芯片的传感区并反射出来。
附图说明
图1为本发明被胶式SPR导光棱镜的构造示意图；
图2为本发明被胶式SPR导光棱镜上SPR感应区分布示意图；
图3为本发明被胶式SPR导光棱镜与传感芯片配套使用状态的示意图。
图4为本发明实施例二所述被胶式SPR导光棱镜的构造示意图；
图5为本发明实施例二所述被胶式SPR导光棱镜上SPR感应区分布示意图；
图6为本发明实施例二所述被胶式SPR导光棱镜与传感芯片配套使用状态的示意图。
图7为本发明实施例三所述被胶式SPR导光棱镜的构造示意图；
图8为本发明实施例三所述被胶式SPR导光棱镜上SPR感应区分布示意图；
图9为本发明实施例三所述被胶式SPR导光棱镜与传感芯片配套使用状态的示意图。
图中：1：导光棱镜；11：反射面；12：导光胶膜；13：支撑胶膜；14：SPR感应区；2：传感芯片。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，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不经过创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，皆应属于本发明保护的范围。
实施例一：
本实施例描述了一种被胶式SPR导光棱镜，该导光棱镜1与传感芯片2以及微流路板(未图示)配套使用，其结构如图1-3所示，导光棱镜1具有反射面11。实机操作时，微流路板上根据特定的生物检测需求阵列布置有反应池，反应池在反射面11上的投影形成相应的阵列分布的SPR感应区14，只是在所述感应区14内可以发生SPR感应；导光棱镜1的反射面11上涂敷有多个导光胶膜12和多个支撑胶膜13。由于与本实施例所述的被胶式SPR导光棱镜配套使用的微流路板上依4x8矩阵方式分布有32个反应池，相应的在反射面11上形成4x8矩阵方式分布的共32个SPR感应区14，所以本实施例所述的反射面上相应地涂覆有32个导光胶膜12，该32个导光胶膜12同样依4x8矩阵方式分布，与SPR感应区14对应，所述每个导光胶膜12的面积应当尽量小，只要足够涵盖相应的SPR感应区14即可。本实施例中各导光胶膜12的形状均为长圆形，没有尖角，与其它形状如矩形和正方形相比，在导光胶膜12受压时，没有局部的应力集中，受力更加均匀。在与传感芯片2贴合变形的时候，有利于空气会自动排出，不会出现气泡或留白，保证检测光能够无损通过各个导光胶膜12并传导到相应感应区14。各导光胶膜12的材质为具备自黏性的柔性无色透明胶膜，可以采用双组份液态硅胶或双组份透明聚氨酯或双组份透明乙丙橡胶等，其折射率应不低于1.48，透光率不低于85％，本实施例中具体采用双组份透明聚氨酯材质，导光胶膜12的厚度为0.1-0.2毫米。
所述的支撑胶膜13的厚度与导光胶膜12的厚度相同，支撑胶膜13的材质与导光胶膜12的材质相同，各支撑胶膜13均匀分布在每个导光胶膜12的四个角向位置。所述各支撑胶膜13的形状设计为圆形，并且位于反射面11边角处的支撑胶膜13可以沿反射面11的边缘切割成半圆形或扇形等相应形状，设置所述支撑胶膜13可以更好地分散和平衡导光棱镜所承受的压力。
所述导光胶膜12和支撑胶膜13的胶膜材料在制备过程中，为保证导光胶膜12和支撑胶膜13具备一定的柔性，首先要选择适当的两个组分之间的配比。为保证胶膜具备一定的黏度，涂覆完成后进行交联(熟化)时，要控制聚合物交联的温度和时间，使聚合物处于半熟化的状态。
为便于从导光棱镜1上揭取传感芯片2，且导光棱镜1上的导光胶膜12不会剥落，所述导光棱镜1的反射面11与传感芯片2的贴合面的亲疏水状态应有所区别：棱镜反射面11应具备亲水特性(接触角≤70°)，使导光胶膜12、支撑胶膜13与反射面11之间有较高的黏合力；传感芯片2的贴合面应具备疏水特性(接触角≥110°)，使导光胶膜12和支撑胶膜13与传感芯片2之间的粘合力略低。
所述导光胶膜12和支撑胶膜13制备可选掩膜刮涂、掩膜喷涂、丝网印刷、转移印、点胶机点胶等公知工艺。
本实施例所述的被胶式SPR导光棱镜在实机操作时，微流路板(包含流路及反应池)要压在传感芯片2上的传感面上，传感芯片2的另一面利用导光胶膜12和支撑胶膜13粘在导光棱镜1的反射面11上，检测光从棱镜反射面11出来，经导光胶膜12射到传感芯片2上并反射回导光棱镜1。检测结束后，可以方便地将传感芯片2从导光棱镜1上取下。
实施例二：
本实施例描述了一种被胶式SPR导光棱镜，该导光棱镜1与传感芯片2以及微流路板(未图示)配套使用，其结构如图4-6所示。与实施例一不同之处在于，与本实施例所述的被胶式SPR导光棱镜配套使用的微流路板上依3x8矩阵方式分布有24个反应池，相应的在反射面11上形成3x8矩阵方式分布的共24个SPR感应区14，所以本实施例所述的反射面上相应地涂覆有24个导光胶膜12，该24个导光胶膜12同样依3x8矩阵方式分布，与SPR感应区14对应。
本实施例所述的导光胶膜12的材质为双组份液态硅胶，所述的支撑胶膜13的厚度与导光胶膜12的厚度相同，支撑胶膜13的材质与导光胶膜12的材质相同。
实施例三：
本实施例描述了一种被胶式SPR导光棱镜，该导光棱镜1与传感芯片2以及微流路板(未图示)配套使用，其结构如图7-9所示。与实施例一不同之处在于，与本实施例所述的被胶式SPR导光棱镜配套使用的微流路板上依3x4矩阵方式分布有12个反应池，相应的在反射面11上形成3x4矩阵方式分布的共12个SPR感应区14，所以本实施例所述的反射面上相应地涂覆有12个导光胶膜12，该12个导光胶膜12同样依3x4矩阵方式分布，与SPR感应区14对应。
本实施例所述的导光胶膜12的材质为双组份液态硅胶，所述的支撑胶膜13的厚度与导光胶膜12的厚度相同，支撑胶膜13的材质与导光胶膜12的材质相同。以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非用于限定本发明的保护范围，任何熟悉本领域的技术人员利用上述技术方案对本发明作出的等同变换，均未脱离本发明的保护范围。本发明的保护范围以权利要求书记载的内容为准。
Claims (6)
1.一种被胶式SPR导光棱镜，该导光棱镜（1）与传感芯片（2）以及微流路板配套使用，导光棱镜（1）具有一反射面（11），其特征在于：所述导光棱镜（1）的反射面（11）上制备多个导光胶膜（12）和多个支撑胶膜（13），导光棱镜（1）的反射面（11）通过导光胶膜（12）和支撑胶膜（13）与传感芯片（2）贴合，导光胶膜（12）的分布阵列与微流路板上反应池的分布阵列对应，在每个导光胶膜（12）的四个角向位置均匀分布多个支撑胶膜（13）；所述的导光胶膜（12）的材质的折射率不低于1.48，透光率不低于85%；所述的传感芯片（2）具备疏水特性，其接触角≥110°；导光棱镜（1）的反射面（11）具备亲水特性，其接触角≤70°。
2.根据权利要求1所述的一种被胶式SPR导光棱镜，其特征在于：导光胶膜（12）的形状为长圆形。
3.根据权利要求1所述的一种被胶式SPR导光棱镜，其特征在于：支撑胶膜（13）形状为圆形。
4.根据权利要求3所述的一种被胶式SPR导光棱镜，其特征在于：位于反射面（11）边角处的支撑胶膜（13）分别被沿反射面（11）的边缘切割成半圆形或扇形。
5.根据权利要求1所述的一种被胶式SPR导光棱镜，其特征在于：导光胶膜（12）和支撑胶膜（13）的材质为双组份液态硅胶或双组份透明聚氨酯或双组份透明乙丙橡胶。
6.根据权利要求1所述的一种被胶式SPR导光棱镜，其特征在于：导光胶膜（12）和支撑胶膜（13）厚度为0.1-0.2毫米。
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5164589A (en) * | 1988-11-10 | 1992-11-17 | Pharmacia Biosensor Ab | Reusable optical interface for non-permanent passive light coupling |
| CN101398377A (zh) * | 2007-09-25 | 2009-04-01 | 北京大学 | 聚合物spr芯片及其制备方法 |
| CN113777079A (zh) * | 2021-09-09 | 2021-12-10 | 北京化工大学 | 一种一体化表面等离子共振芯片及其制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW201122460A (en) * | 2009-12-31 | 2011-07-01 | Ind Tech Res Inst | Surface plasmon resonance unit and inspection system using the same |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5164589A (en) * | 1988-11-10 | 1992-11-17 | Pharmacia Biosensor Ab | Reusable optical interface for non-permanent passive light coupling |
| CN101398377A (zh) * | 2007-09-25 | 2009-04-01 | 北京大学 | 聚合物spr芯片及其制备方法 |
| CN113777079A (zh) * | 2021-09-09 | 2021-12-10 | 北京化工大学 | 一种一体化表面等离子共振芯片及其制备方法 |
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| Publication number | Publication date |
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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