TWI837817B - 生物感測系統及其感測裝置 - Google Patents

生物感測系統及其感測裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI837817B
TWI837817B TW111134095A TW111134095A TWI837817B TW I837817 B TWI837817 B TW I837817B TW 111134095 A TW111134095 A TW 111134095A TW 111134095 A TW111134095 A TW 111134095A TW I837817 B TWI837817 B TW I837817B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
probe
resonance
light
sensing device
sensing
Prior art date
Application number
TW111134095A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202411628A (zh
Inventor
林鈺城
Original Assignee
銘傳大學
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 銘傳大學 filed Critical 銘傳大學
Priority to TW111134095A priority Critical patent/TWI837817B/zh
Publication of TW202411628A publication Critical patent/TW202411628A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI837817B publication Critical patent/TWI837817B/zh

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Optical Measuring Cells (AREA)

Abstract

一種感測裝置包含光波導基板以及複數生物探針。光波導基板包含光輸入端及光輸出端。複數生物探針並列設置於光波導基板之上,沿著光輸入端至光輸出端的方向排列。當對應不同待測物,並列設置之該等生物探針響應不同的共振波長。本發明更包含生物感測系統。

Description

生物感測系統及其感測裝置
本發明係有關一種生物感測系統及其感測裝置,尤指可對複數共振波長進行多工檢測的一種生物感測系統及其感測裝置。
在糖尿病檢測中,一般藉由檢測糖化血紅素(HbA1c)來對近三個月的血糖狀況進行判斷,而表面電漿共振(surface plasmon resonance,SPR)技術憑藉其高靈敏度使得其可廣泛運用於生物與化學領域進行分子等級的檢測。在許多關於表面電漿共振的研究工作中,一般使用高折射率稜鏡(prism)所建構而成,光的入射角可以在很寬的角度範圍內進行變化,因此任何介質與待測物的變化都可以找到合適的角度以激發表面電漿,使入射光在光波導與共振薄膜交界處發生全反射(total internal reflection,TIR)並產生漸逝波(evanescent wave)。另以電磁波理論來解讀光,所述入射光包含了橫向電場(transverse electronic,TE)波和橫向磁場(transverse magnetic,TM)波,而表面電漿共振(SPR)技術僅能以TM波進行激發。
然而,採用稜鏡式設計的感測器架構通常具有龐大的體積,需要昂貴的光學設備(如透鏡組)及精密機械設備輔助(如氣墊式光學防震設備),且需要複雜的對光機制,不容易實現小型化及產品量產。除此之外,傳統上則需要針對不同物質分別設置不同的專一性生物探針,以及適配於所述生物探針的感測器,由於每一種物質對應每一個生物探針,感測 器僅能檢測到單一信號,故當待測物係混合多種物質或未知其內容物時,則增添了檢測的難度以及方便性。
為此,如何設計出一種生物感測系統及其感測裝置,來解決前述的技術問題,乃為本案發明人所研究的重要課題。
本發明之其中一目的在於提供一種感測裝置,其可避免使用龐大體積的稜鏡,且可對複數共振波長進行多工檢測,從而解決了現有技術之不容易實現小型化設置以及難以降低檢測難度的技術問題,達到方便攜帶、容易量產以及方便檢測之目的。
為達成前揭目的,本發明所提出的一種感測裝置包含光波導基板以及複數生物探針。光波導基板包含光輸入端及光輸出端。複數生物探針並列設置於光波導基板之上,沿著光輸入端至光輸出端的方向排列。當對應不同待測物,該等生物探針沿所述方向響應不同的共振波長。
在某些實施例中,光波導基板包含彼此不相疊設的橫向磁場(transverse magnetic,TM)共振區以及橫向電場(transverse electronic,TE)共振區,橫向磁場(TM)共振區鄰近光輸入端,且橫向電場(TE)共振區鄰近光輸出端。其中,SPR感測區先對TM波產生共振,留下TE波給後面的LMR感測區。
在某些實施例中,複數生物探針包含第一探針以及第二探針。第一探針設置於橫向磁場(TM)共振區,且鄰近光輸入端。第二探針 設置於橫向磁場(TM)共振區,且鄰近橫向電場(TE)共振區。進一步而言,第一探針響應之共振波長有別於第二探針響應之共振波長。
在某些實施例中,橫向磁場(TM)共振區包含表面電漿共振層,且第一探針以及第二探針設置於表面電漿共振層之上。
在某些實施例中,複數生物探針包含第三探針以及第四探針。第三探針設置於橫向電場(TE)共振區,且鄰近橫向磁場(TM)共振區。第四探針設置於橫向電場(TE)共振區,且鄰近光輸出端。進一步而言,第三探針響應之共振波長有別於第四探針響應之共振波長。
在某些實施例中,橫向電場(TE)共振區包含損耗模態共振層,且第三探針以及第四探針設置於損耗模態共振層之上。
在某些實施例中,光波導基板是玻璃、石英或高分子材料的其中一者。
本發明之其中另一目的在於提供一種生物感測系統,其可避免使用龐大體積的稜鏡,且可對複數共振波長進行多工檢測,從而解決了現有技術之不容易實現小型化設置以及難以降低檢測難度的技術問題,達到方便攜帶、容易量產以及方便檢測之目的。
為達成前揭目的,本發明所提出的一種生物感測系統包含光源、前述任一實施例的感測裝置以及光譜儀。光源輸出第一光。感測裝置接收第一光且輸出第二光。光譜儀與感測裝置連接,且接收第二光。
在某些實施例中,光譜儀同時檢測感測裝置上與不同共振波長進行響應的複數感測區。
在某些實施例中,光源包含鹵素燈。
綜上所述,本發明之感測裝置係將複數生物探針並列設置於光波導基板之上而完成的,相較於現有技術不需要龐大體積的透鏡組及氣墊式光學防震設備等昂貴且複雜的光學設備,且以平面波導之型態設置光路不需要複雜的對光機制,容易實現小型化及產品量產。
值得一提的是,該等生物探針可依據其所響應之不同的共振波長,而沿著光輸入端至光輸出端之方向並列設置。藉此,當需同時對應不同待測物時,該等生物探針可沿所述方向同時地響應不同的共振波長。尤其是針對於混合多種未知種類物質的待測物、或共振波長會隨時間改變的待測物(例如,生物分子等),可避免因設置錯誤的單一共振波長而被漏檢任一成分,且使待測物具可免標示(label free),可避免實驗過程中的繁瑣步驟。
為此,本發明所述之生物感測系統及其感測裝置,可避免使用龐大體積的稜鏡,且可對複數共振波長進行多工檢測,從而解決了現有技術之不容易實現小型化設置以及難以降低檢測難度的技術問題,達到方便攜帶、容易量產以及方便檢測之目的。
為了能更進一步瞭解本發明為達成預定目的所採取之技術、手段及功效,請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖,相信本發明特徵與特點,當可由此得一深入且具體之瞭解,然而所附圖式僅提供參考與說明用,並非用來對本發明加以限制者。
1、2:感測裝置
10:光波導基板
11:光輸入端
12:光輸出端
13:生物感測區
14:橫向磁場共振區
15:橫向電場共振區
20:生物探針
21:第一探針
22:第二探針
23:第三探針
24:第四探針
30:光源
31:第一光
32:第二光
40:輸入光纖
50:輸出光纖
60:光譜儀
70:分析主機
80:光纖衰減器
131:第一感測區
132:第二感測區
133:第三感測區
134:第四感測區
135:表面電漿共振層
136:損耗模態共振層
211:第一嵌合物
212:第二嵌合物
213:第三嵌合物
214:第四嵌合物
圖1為本發明之感測模組的第一實施例的外觀示意圖;圖2為本發明之感測模組的生物探針的結構示意圖;圖3為本發明之感測模組所感測之訊號強度的頻譜示意圖;圖4為本發明之感測模組之第二實施例的外觀示意圖;以及圖5為本發明生物感測系統的設置示意圖。
以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式,熟悉此技術之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點及功效。本發明亦可藉由其他不同的具體實例加以施行或應用,本發明說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用在不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更。
須知,本說明書所附圖式繪示之結構、比例、大小、元件數量等,均僅用以配合說明書所揭示之內容,以供熟悉此技術之人士瞭解與閱讀,並非用以限定本發明可實施之限定條件,故不具技術上之實質意義,任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整,在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下,均應落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。
茲有關本發明之技術內容及詳細說明,配合圖式說明如下。
圖1為本發明之感測模組1的第一實施例的外觀示意圖。
如圖1所示,本發明所提出的感測裝置1包含光波導基板10以及複數生物探針20。
光波導基板10包含光輸入端11及光輸出端12。進一步而言,光波導基板10在光輸入端11以及光輸出端12之間的其中一面形成生物感測區13,且生物感測區13用以置放待測物(device under test,DUT),然其非限制性。
在某些實施例中,所述感測裝置1可應用於蛋白質檢測,且其可應用於表面電漿共振(SPR)技術以及損耗模態共振(lossy mode resonance,LMR)技術的至少一者,然其非限制性。
在某些實施例中,所述生物感測區13沿著光輸入端11至光輸出端12的一方向並列設置有均應用於損耗模態共振(LMR)技術的第一感測區131、第二感測區132、第三感測區133以及第四感測區134,然其非限制性。
值得一提的是,所述損耗模態共振(LMR)與表面電漿共振(SPR)的原理近似,當入射光以臨界角(critical angle)進入生物感測區13而發生全反射(TIR)時,入射光(incident light)之能量會在生物感測區13表面產生漸逝波(evanescent wave)。當生物感測區13之有效折射率匹配時,入射光與漸逝波兩者之耦合即可從觀測反射自生物感測區13之反射光(reflected light)的光譜中,觀察到部分波長的光強度損失。光強度損失之波長可被稱之為“LMR波長”且為本發明在使用時的觀察重點之一。另TE波與TM波均可以與應用損耗模態共振(LMR)技術之生物感測區13產生共振,因此不需要針對入射光進行偏極化或濾波,相較於表面電漿共振(SPR)技術,損耗模態共振(LMR)技術靈敏度高且使用方便,然其非限制性。
在某些實施例中,第一感測區131、第二感測區132、第三感測區133以及第四感測區134之上均包含損耗模態共振層136,且複數生物探針20可透過對損耗模態共振層136進行表面改質後自組裝(self-assembly)形成於損耗模態共振層136上,然其非限制性。
在某些實施例中,損耗模態共振層136覆設於部分生物感測區13之上,且可以選用介電常數之實部遠大於虛部的金屬氧化物材料,即有機會產生損耗模態。在本發明之所述實施例中,損耗模態共振層136可以是金屬氧化物材料例如:氧化銦錫ITO、氧化鈦TiOx、氧化鋅ZnOx等所構成,然其非限制性。
在某些實施例中,光波導基板10可以是玻璃、石英以及其他可導光之物質或高分子材料(例如:PET、PMMA等)的其中一者,也可以是由其他光能量損耗低的材料所製成,然其非限制性。
在某些實施例中,所述損耗模態共振層136可藉由射頻磁控濺鍍(RF sputter)而鍍膜(coating)於作為光波導基板10的玻璃基板上,而RF sputter係本領域具有通常知識者所熟知且成熟的技術,在此不再詳述,然其非限制性。
複數生物探針20並列設置於光波導基板10之上,沿著光輸入端11至光輸出端12的方向排列。
在某些實施例中,該等生物探針20所對應之待測物可包含糖化血紅素(HbA1c)的磷酸鹽緩衝溶液(phosphate buffered saline,PBS),亦可包含牛血清白蛋白(bovine serum albumin,BSA)之溶液等,然其非限制性。
在某些實施例中,由於鍍設於光波導基板10上的損耗模態共振層136自身無法吸附HbA1c,必須透過所述表面改質以與硼化物官能基鍵結,即可讓硼化物官能基吸附HbA1c,而所述LMR波長也會在硼化物官能基吸附到HbA1c時隨之位移,最後藉由光譜觀測中達到檢測之目的,然其非限制性。
在某些實施例中,所述表面改質可以是依下列依序進行:第一步驟為清洗,依序使用丙酮、無水乙醇、超純水、氫氧化鉀水溶液、超純水對損耗模態共振層136進行清洗。第二步驟為羥基化處理,以RCA溶液(即氨水和雙氧水的混合溶液)對損耗模態共振層136進行清洗以去除有機汙染物並產生羥基(OH)。第三步驟為矽烷化處理,將羥基接上矽烷,留下末端異氰酸酯和硼酸結合。第四步驟為脫羧反應處理,將羧基(COOH)去除,以利於異氰酸基鍵結至苯環,反應過程中會產生二氧化碳,故可以觀察到氣泡產生,即代表所述表面改質已成功,然其非限制性。
進一步而言,當對應不同待測物,該等生物探針20沿所述方向響應不同的共振波長。
在某些實施例中,尤其是針對於混合多種未知種類物質的待測物、或共振波長會隨時間改變的待測物(例如,生物分子等),該等生物探針20因為可對應複數共振波長進行響應,而可避免因設置錯誤的單一共振波長而被漏檢任一成分,然其非限制性。
在某些實施例中,該等生物探針20包含第一探針21、第二探針22、第三探針23以及第四探針24。第一探針21設置於鄰近光輸入 端11的第一感測區131,第二探針22設置於第二感測區132,第三探針23設置於第三感測區133,第四探針24設置於鄰近光輸出端12的第四感測區134。進一步而言,第一探針21響應之共振波長有別於第二探針22響應之共振波長,第二探針22響應之共振波長有別於第三探針23響應之共振波長,第三探針23響應之共振波長有別於第四探針24響應之共振波長,在各感測區上製作之生物探針20可做為特定生物分子的抓取機制,然其非限制性。
圖2為本發明之感測模組的生物探針20的結構示意圖。
如圖2所示,第一探針21、第二探針22、第三探針23以及第四探針24可以是分別對應不同蛋白質分子或具DNA結構的嵌合物結構。例如,在同一滴待測物中包含第一嵌合物211、第二嵌合物212、第三嵌合物213以及第四嵌合物214。當所述待測物以滴定方式同時接觸至少部分第一探針21、第二探針22、第三探針23以及第四探針24時,第一探針21用以與第一嵌合物211結合,第二探針22用以與第二嵌合物212結合,第三探針23用以與第三嵌合物213結合,第四探針24用以與第四嵌合物214結合,即不同探針對於不同嵌合物具備專一性而無相容性,然其非限制性。
圖3為本發明之感測模組1所感測之訊號強度的頻譜示意圖。
如圖3所示,若以檢測儀器(例如,光譜儀)檢測反射自生物感測區13之反射光(reflected light)的光譜,則檢測儀器可以由光波導基板10的光輸出端12觀察到部分波長的光強度損失,如圖3所示之對應不 同波長位置的A、B、C、D,即可藉由不同的特定的波長來對待測物中所包含之可能的物質進行判斷,其中A係對應第一感測區131之檢測結果,B係對應第二感測區132之檢測結果,C係對應第三感測區133之檢測結果,D係對應第四感測區134之檢測結果,然其非限制性。
為此,本發明之感測裝置1係將複數生物探針20並列設置於光波導基板10之上而完成的,相較於現有技術不需要龐大體積的透鏡組及氣墊式光學防震設備等昂貴且複雜的光學設備,且以平面波導之型態設置光路不需要複雜的對光機制,容易實現小型化及產品量產。
且值得一提的是,在某些實施例中,該等生物探針20可依據其所響應之不同的共振波長,而沿著光輸入端11至光輸出端12之方向並列設置。藉此,當需同時對應不同待測物時,該等生物探針20可沿所述方向同時地響應不同的共振波長。尤其是針對於混合多種未知種類物質的待測物、或共振波長會隨時間改變的待測物(例如,生物分子等),可避免因設置錯誤的單一共振波長而被漏檢任一成分,且使待測物具可免標示(label free),可避免實驗過程中的繁瑣步驟。
圖4為本發明之感測模組2之第二實施例的外觀示意圖。
本發明所述之第二實施例的感測模組2與前述第一實施例的感測模組1大致相同,惟光波導基板10之生物感測區13被區分為彼此不相疊設的橫向磁場(transverse magnetic,TM)共振區14以及橫向電場(transverse electronic,TE)共振區15。
進一步而言,所述橫向磁場(TM)共振區14係應用於僅能與TM波響應之表面電漿共振(SPR)技術,所述橫向電場(TE)共振區15係應 用於能同時應用於TE波以及TM波的損耗模態共振(LMR)技術,此時橫向磁場(TM)共振區14相對於橫向電場(TE)共振區15可視為是磁場濾波器,可以使最終對光譜之檢測的準確率更高,然其非限制性。
在某些實施例中,所述橫向磁場(TM)共振區14鄰近光輸入端11,且涵蓋第一感測區131以及第二感測區132;所述橫向電場(TE)共振區15鄰近光輸出端12,且涵蓋第三感測區133以及第四感測區134。相較於前述第一實施例,即第二實施例之損耗模態共振層136僅覆設於第三感測區133以及第四感測區134,而不覆設於第一感測區131以及第二感測區132,然其非限制性。
在某些實施例中,第一探針21設置於橫向磁場(TM)共振區14之第一感測區131,且鄰近光輸入端11。第二探針22設置於橫向磁場(TM)共振區14之第二感測區132,且鄰近橫向電場(TE)共振區15。第三探針23設置於橫向電場(TE)共振區15之第三感測區133,且鄰近橫向磁場(TM)共振區14。第四探針24設置於橫向電場(TE)共振區15之第四感測區134,且鄰近光輸出端12,然其非限制性。
在某些實施例中,橫向磁場(TM)共振區14包含表面電漿共振層135,且第一探針21以及第二探針22可透過對表面電漿共振層135進行表面改質後自組裝(self-assembly)形成於表面電漿共振層135之上,然其非限制性。
在某些實施例中,對於表面電漿共振層135的表面改質之步驟,可以與對損耗模態共振層136進行表面改質的前述步驟相同,然其非限制性。
在某些實施例中,所述表面電漿共振層135可藉由射頻磁控濺鍍(RF sputter)而將金屬材料鍍膜(coating)於作為光波導基板10的玻璃基板上,而RF sputter係本領域具有通常知識者所熟知且成熟的技術,在此不再詳述,然其非限制性。
為此,可將光波導基板10區分為彼此不相疊設的橫向磁場(TM)共振區14以及橫向電場(TE)共振區15,此時橫向磁場(TM)共振區14相對於橫向電場(TE)共振區15可視為是磁場濾波器,可以提高對光譜之檢測的準確率,然其非限制性。
圖5為本發明生物感測系統3的設置示意圖。
請一併參閱圖1、4及5所示,相較於前述第一實施例的感測模組1以及第二實施例的感測模組2,本發明的生物感測系統3可以在所述之感測裝置1、2的基礎上,更包含光源30、輸入光纖40、輸出光纖50、光譜儀60以及分析主機70。
光源30可以是輸出具寬頻譜之第一光31的鹵素燈,然其非限制性。
輸入光纖40耦接光源30,用以傳輸光源30所輸出的第一光31,然其非限制性。
感測裝置1、2耦接輸入光纖40,用以使光源30輸出的第一光31進入光波導基板10的光輸入端11,然其非限制性。
輸出光纖50耦接光波導基板10的光輸出端12,用以接收輸出自光波導基板10的第二光32。進一步而言,當使用第二實施例所述之感測裝置2時,則第二光32同時包含反射自橫向磁場(TM)共振區14 以及橫向電場(TE)共振區15之反射光,使光譜儀60可同時檢測到表面電漿共振(SPR)以及損耗模態共振(LMR),然其非限制性。
光譜儀60耦接輸出光纖50,用以接收輸出自光波導基板10的第二光32,光譜儀60同時檢測感測裝置1、2上與不同共振波長進行響應的第一感測區131、第二感測區132、第三感測區133以及第四感測區134,然其非限制性。
分析主機70耦接光譜儀60,用以分析光譜儀60所接收到的第二光32,然其非限制性。
在某些實施例中,輸入光纖40以及輸出光纖50之間設置有治具(圖中未示),所述治具可以用以固定感測裝置1、2而形成量測平台。進一步而言,所述治具搭配可調整的滑軌以匹配不同大小的感測裝置1、2,使得量測應用上具有彈性,然其非限制性。
在某些實施例中,輸入光纖40上可以增加電性連接分析主機70的光纖衰減器80,光纖衰減器80可以手動地對輸入光纖40調整光強度衰減量,用以微調輸入感測裝置1、2的第一光31,以改善光譜儀60之檢測結果,然其非限制性。
為此,在所述之感測裝置1、2的基礎上,可更結合光源30、輸入光纖40、輸出光纖50、光譜儀60以及分析主機70一併設置為可獨立運作的系統。
值得一提的是,以光纖作為光的輸入與輸出傳導介質,可省去傳統技術之稜鏡式平台複雜的對光機制,且節省體積與重量。並且,搭配本發明之可針對複數共振波長進行多工檢測的感測裝置1、2,故僅需 要單一光源30與單一光譜儀60,即可進行多種待測物之感測,實現使待測物具可免標示(label free)之目的,然其非限制性。
綜上所述,本發明之感測裝置係將複數生物探針並列設置於光波導基板之上而完成的,相較於現有技術不需要龐大體積的透鏡組及氣墊式光學防震設備等昂貴且複雜的光學設備,且以平面波導之型態設置光路不需要複雜的對光機制,容易實現小型化及產品量產。
值得一提的是,該等生物探針可依據其所響應之不同的共振波長,而沿著光輸入端至光輸出端之方向並列設置。藉此,當需同時對應不同待測物時,該等生物探針可沿所述方向同時地響應不同的共振波長。尤其是針對於混合多種未知種類物質的待測物、或共振波長會隨時間改變的待測物(例如,生物分子等),可避免因設置錯誤的單一共振波長而被漏檢任一成分,且使待測物具可免標示(label free),可避免實驗過程中的繁瑣步驟。
在某些實施例中,可將光波導基板區分為彼此不相疊設的橫向磁場(TM)共振區以及橫向電場(TE)共振區,此時橫向磁場(TM)共振區相對於橫向電場(TE)共振區可視為是磁場濾波器,可以提高對光譜之檢測的準確率,然其非限制性。
值得一提的是,在所述之感測裝置的基礎上,可更結合光源、輸入光纖、輸出光纖、光譜儀以及分析主機一併設置為可獨立運作的系統。以光纖作為光的輸入與輸出傳導介質,可省去傳統技術之稜鏡式平台複雜的對光機制,且節省體積與重量。並且,搭配本發明之可針對複數共振波長進行多工檢測的感測裝置,故僅需要單一光源與單一光譜儀,即 可進行多種待測物之感測,實現使待測物具可免標示(label free)之目的,然其非限制性。
為此,本發明所述之生物感測系統及其感測裝置,可避免使用龐大體積的稜鏡,且可對複數共振波長進行多工檢測,從而解決了現有技術之不容易實現小型化設置以及難以降低檢測難度的技術問題,達到方便攜帶、容易量產以及方便檢測之目的。
以上所述,僅為本發明較佳具體實施例之詳細說明與圖式,惟本發明之特徵並不侷限於此,並非限制本發明,本發明之所有範圍應以下述之申請專利範圍為準,凡合於本發明申請專利範圍之精神與其類似變化之實施例,皆應包含於本發明之範疇中,任何熟悉該項技藝者在本發明之領域內,可輕易思及之變化或修飾皆可涵蓋在以下本案之專利範圍。
1:感測裝置
10:光波導基板
11:光輸入端
12:光輸出端
13:生物感測區
20:生物探針
21:第一探針
22:第二探針
23:第三探針
24:第四探針
31:第一光
32:第二光
131:第一感測區
132:第二感測區
133:第三感測區
134:第四感測區
136:損耗模態共振層

Claims (10)

  1. 一種感測裝置,包含:一光波導基板,包含一光輸入端及一光輸出端;以及複數生物探針,並列設置於該光波導基板之上,其中該複數生物探針響應的共振波長不同,並依據所響應之不同的共振波長而沿著該光輸入端至該光輸出端的一方向並列設置;其中,當對應不同待測物,該等生物探針沿該方向響應不同的共振波長。
  2. 如請求項1所述之感測裝置,其中,該光波導基板包含彼此不相疊設的一橫向磁場共振區以及一橫向電場共振區,該橫向磁場共振區鄰近該光輸入端,且該橫向電場共振區鄰近該光輸出端。
  3. 如請求項2所述之感測裝置,其中,該複數生物探針包含:一第一探針,設置於該橫向磁場共振區,且鄰近該光輸入端;以及一第二探針,設置於該橫向磁場共振區,且鄰近該橫向電場共振區;其中,該第一探針響應之共振波長有別於該第二探針響應之共振波長。
  4. 如請求項3所述之感測裝置,其中,該橫向磁場共振區包含一表面電漿共振層,且該第一探針以及該第二探針設置於該表面電漿共振層之上。
  5. 如請求項2所述之感測裝置,其中,該複數生物探針包含:一第三探針,設置於該橫向電場共振區,且鄰近該橫向磁場共振區;以及一第四探針,設置於該橫向電場共振區,且鄰近該光輸出端;其中,該第三探針響應之共振波長有別於該第四探針響應之共振波長。
  6. 如請求項5所述之感測裝置,其中,該橫向電場共振區包含一損耗模態共振層,且該第三探針以及該第四探針設置於該損耗模態共振層之上。
  7. 如請求項1所述之感測裝置,其中,該光波導基板是玻璃、石英或高分子材料的其中一者。
  8. 一種生物感測系統,包含:一光源,輸出一第一光;如請求項1至7中之任一項所述的一感測裝置,該感測裝置接收該第一光且輸出一第二光;以及一光譜儀,與該感測裝置連接,且接收該第二光。
  9. 如請求項8所述之生物感測系統,其中,該光譜儀同時檢測該感測裝置上與不同共振波長進行響應的複數感測區。
  10. 如請求項8所述之生物感測系統,其中,該光源包含一鹵素燈。
TW111134095A 2022-09-08 2022-09-08 生物感測系統及其感測裝置 TWI837817B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW111134095A TWI837817B (zh) 2022-09-08 2022-09-08 生物感測系統及其感測裝置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW111134095A TWI837817B (zh) 2022-09-08 2022-09-08 生物感測系統及其感測裝置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202411628A TW202411628A (zh) 2024-03-16
TWI837817B true TWI837817B (zh) 2024-04-01

Family

ID=91228044

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111134095A TWI837817B (zh) 2022-09-08 2022-09-08 生物感測系統及其感測裝置

Country Status (1)

Country Link
TW (1) TWI837817B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111855620A (zh) * 2020-08-24 2020-10-30 天津商业大学 一种光学各向异性生物传感芯片及其制备方法
TW202234044A (zh) * 2021-02-25 2022-09-01 銘傳大學 生物感測裝置、生物感測系統及其使用方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111855620A (zh) * 2020-08-24 2020-10-30 天津商业大学 一种光学各向异性生物传感芯片及其制备方法
TW202234044A (zh) * 2021-02-25 2022-09-01 銘傳大學 生物感測裝置、生物感測系統及其使用方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW202411628A (zh) 2024-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9719936B2 (en) Optical sensor of bio-molecules using thin-film interferometer
JP3303100B2 (ja) 光学センサー
WO2006031198A1 (en) Surface plasmon resonance and quartz crystal microbalance sensor
US12055486B2 (en) Optical sensor of bio-molecules using interferometer
US6943887B2 (en) Surface plasmon resonance sensor having real-time referencing
CN115096829A (zh) 光纤生物传感器、生物检测装置及其检测方法
CN102095719A (zh) 基于表面等离子共振和受激拉曼散射的光纤型传感系统
CN105784645A (zh) 一种光声联合实时检测装置
TWI837817B (zh) 生物感測系統及其感測裝置
WO1993014393A1 (en) Analytical device with light scattering
US11630105B2 (en) Methods of using self-heating biosensor based on lossy mode resonance
CN210923475U (zh) 一种基于光纤spr传感器的血清白蛋白检测系统
US11692936B2 (en) Biological sensing apparatus, biological sensing system, and method of using the same
TWI770836B (zh) 生物感測裝置、生物感測系統及其使用方法
TWI742373B (zh) 基於損耗模態共振之自加熱式生物感測器、感測系統及其使用方法
US20240125693A1 (en) Biosensing system and sensing device thereof
US11467093B2 (en) Electrical polarity adjustable biosensor based on lossy mode resonance, biosensing system, and method of using the same
TWI709773B (zh) 基於損耗模態共振之極性控制式生物感測器、感測系統及其使用方法
TWI467158B (zh) 光濾波器光頻譜線寬感測的應用方法
CN111272703A (zh) 一种阵列式多通道光纤传感器及其制备方法
CN219573914U (zh) 一种用于spr检测的生物传感芯片
Mo et al. Advance in surface plasmon resonance biosensors
US20070231881A1 (en) Biomolecular interaction analyzer
CN116818721A (zh) 快速spr检测系统
CN115993348A (zh) 一种用于spr检测的生物传感芯片