CN204479462U - 一种测定人免疫球蛋白g浓度的光纤传感器 - Google Patents
一种测定人免疫球蛋白g浓度的光纤传感器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种测定人免疫球蛋白G浓度的光纤传感器，所述系统主要由宽带光源、输入光纤、耦合器、输出光纤、打结光纤、测试光纤、样品容器、光纤支架和光谱仪构成；从宽带光源发出的光经输入光纤入射到耦合器后分为两路，其中一路为打结光纤，另一路为用光纤支架固定住的已镀上山羊抗人免疫球蛋白G测试光纤，浸入装有人免疫球蛋白G溶液的样品容器，发生菲涅耳反射，反射光依次经测试光纤、耦合器和输出光纤入射到光谱仪，通过检测反射光衰减峰强度值实现人免疫球蛋白G浓度的测定。该光纤传感器具有结构简单、测量方便、灵敏度高等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及人免疫球蛋白G检测技术、光纤传感技术，利用的是人免疫球蛋白G和山羊抗人免疫球蛋白G的特异性结合以及不同浓度的人免疫球蛋白G溶液会使反射光衰减峰强度值发生改变的方法，具有结构简单、体积小、响应速度快、灵敏度高、安全可靠、直接实时等诸多优点，它属于光纤生物传感领域。
背景技术
以光纤传导和收集光信号并进行生物检测的传感器统称为光纤生物传感器，它集成了光纤传感器本身具有的灵敏度高，抗电磁干扰能力强，耐腐蚀，小巧轻便等优点，也集成了生物传感器特异性强的优点。
人免疫球蛋白G和山羊抗人免疫球蛋白G是近些年来发展起来的一种生物反应放大系统，为检测定位和分离各类反应物提供了有效手段，已有研究的光纤生物传感器种类有倏逝波型传感器，荧光型传感器和光吸收型传感器。这些传感器都需要有特殊的结构，存在可靠性低、被测目标需事先被标记、测试过程复杂等问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服上述产生的问题，满足人们的需求，提出一种测定人免疫球蛋白G浓度的光纤传感器，该系统结构简单、设计合理，成本低廉、直接实时、结果有效准确。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种测定人免疫球蛋白G浓度的光纤传感器，由宽带光源、输入光纤、耦合器、输出光纤、打结光纤、测试光纤、样品容器、光纤支架和光谱仪构成。从宽带光源发出的光经输入光 纤入射到耦合器后分为两路，其中一路经过打结光纤由于损耗很大而没有光输出，另一路为用光纤支架固定住的已镀上山羊抗人免疫球蛋白G测试光纤，浸入装有人免疫球蛋白G溶液的样品容器发生菲涅耳反射，反射光依次经测试光纤、耦合器和输出光纤入射到光谱仪，通过检测反射光衰减峰强度值实现人免疫球蛋白G浓度的测定。
本实用新型所述的所述宽带光源的光谱范围能够包含在测试光纤端面发生菲涅耳反射所产生的衰减峰。
本实用新型所述的光谱仪用作接收光源，光谱范围包含在测试光纤端面发生菲涅耳反射所产生的衰减峰，光谱分辨率为0.01dB。
本实用新型所述的测试光纤是普通单模光纤，用光纤切割刀将其切平整，镀上一层金属膜，并利用硅烷偶联剂、戊二醛在其表面修饰上山羊抗人免疫球蛋白G，与待测的人免疫球蛋白G具有特异性吸附能力。
本实用新型所具有的特点优势为：1.所有仪器材料都很普遍，系统结构简单；2.人免疫球蛋白G的浓度测定直接实时，且操作简单；3.所有操作都没涉及危险药品，安全可靠。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图
图2为本实用新型的实验结果图
图3为本实用新型的实验结果图
具体实施方式
本实用新型适用的温湿度条件为：＞15℃，0-90％RH。
如图1所示，它是一种测定人免疫球蛋白G浓度的光纤传感器系统。
用光纤切割刀将测试光纤(6)切平整，在端面镀上一层金属膜，然后利用 硅烷偶联剂和戊二醛在其表面修饰上山羊抗人免疫球蛋白G，然后利用光纤支架(8)将测试光纤固定好。将测试光纤先分别浸入烧杯(7)中的牛血清白蛋白溶液、狗免疫球蛋白G溶液、不同浓度的人免疫球蛋白G溶液，并观察光谱仪(9)上反射光的衰减峰强度值变化情况。宽带光源(1)的光谱范围为650nm-1700nm，发出的光经输入光纤(2)入射到耦合器(3)当中，其中一路光经打结光纤(5)，而反射光经输出光纤(4)入射到光谱仪(9)上就可以读出不同浓度的人免疫球蛋白G对应的反射光衰减峰强度值，拟合计算出反射光衰减峰强度值与人免疫球蛋白G浓度的关系，从而达到检测人免疫球蛋白G浓度的目的。
如图2所示，为实验结果图，表示反射光衰减峰的强度值与不同浓度的人免疫球蛋白G溶液的拟合线性关系图。通过图2可以明显得到，反射光衰减峰的强度值与不同浓度的人免疫球蛋白G溶液呈良好的线性关系，相关系数R约为0.993，通过计算可以得到其探测极限为1.01％，具有较高的分辨数值。
如图3所示，为实验结果图，表示反射光衰减峰的强度值随着在测试光纤表面加入不同的试剂变化情况。把镀上山羊抗人免疫球蛋白的测试光纤分别浸入牛血清白蛋白溶液、狗免疫球蛋白G溶液后，相对强度值仅变化了0.4dB，可能是实验误差造成的；当把测试光纤浸入5ug/ml的人免疫球蛋白G溶液后，相对强度值变化了4.5dB，从而验证人免疫球蛋白G和山羊抗人免疫球蛋白G的特异性结合。
本领域技术人员清楚地知道，根据本实用新型的方法，可以对其他生物传感领域如具体某些病毒检测、抗原抗体的特异性结合等等，宽带光源、测试光纤、耦合器和光谱仪可以进行新的统一搭配，装置结构可以进行优化设计，本实用新型的保护范围并不局限于以上实施例。
Claims (7)
1.一种测定人免疫球蛋白G浓度的光纤传感器，其特征是：由宽带光源(1)、输入光纤(2)、耦合器(3)、输出光纤(4)、打结光纤(5)、测试光纤(6)、样品容器(7)、光纤支架(8)和光谱仪(9)构成；从宽带光源(1)发出的光经输入光纤(2)入射到耦合器(3)后分为两路，其中一路为打结光纤(5)，另一路为用光纤支架(8)固定住的已镀上山羊抗人免疫球蛋白G测试光纤(6)，浸入装有人免疫球蛋白G溶液的样品容器(7)发生菲涅耳反射，反射光依次经测试光纤(6)、耦合器(3)和输出光纤(4)入射到光谱仪(9)，通过检测反射光衰减峰强度值实现人免疫球蛋白G浓度的测定。
2.根据权利要求1所述的一种测定人免疫球蛋白G浓度的光纤传感器，其特征是：所述宽带光源(1)的光谱范围能够包含在测试光纤端面发生菲涅耳反射所产生的衰减峰。
3.根据权利要求1所述的一种测定人免疫球蛋白G浓度的光纤传感器，其特征是：所述测试光纤(6)是普通单模光纤，并用光纤切割刀切平整。
4.根据权利要求1所述的一种测定人免疫球蛋白G浓度的光纤传感器，其特征是：所述光谱仪(5)的光谱范围包含在测试光纤端面发生菲涅耳反射所产生的衰减峰，光谱分辨率为0.01dB。
5.根据权利要求1所述的一种测定人免疫球蛋白G浓度的光纤传感器，其特征是：利用硅烷偶联剂在测试光纤(6)的端面修饰上山羊抗人免疫球蛋白G，其与待测的人免疫球蛋白G具有特异性吸附能力。
6.根据权利要求1所述的一种测定人免疫球蛋白G浓度的光纤传感器，其特征是：测试光纤(6)的端面可以镀上金属增加反射率。
7.根据权利要求1所述的一种测定人免疫球蛋白G浓度的光纤传感器，其特征是：样品容器(7)是烧杯。
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