基於有源內腔的複合鍍膜式光纖SPR生物感測技術研究

《基於有源內腔的複合鍍膜式光纖SPR生物感測技術研究》是依託天津大學，由劉琨擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於有源內腔的複合鍍膜式光纖SPR生物感測技術研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：劉琨
• 依託單位：天津大學

項目摘要

本項目主要針對生物醫藥行業對微量樣品進行無標記、實時檢測的迫切需求，開展基於有源內腔結構的複合鍍膜式光纖SPR生物感測技術研究。在有源內腔光纖SPR感測理論模型的基礎上，研究光纖SPR感測靈敏度增強機理，探索鍍膜工藝、複合膜層結構以及傾斜光柵參數等對光纖SPR感測靈敏度的影響。完善光纖SPR生物感測器製備工藝，構建有源內腔光纖SPR生物感測系統，開發適用於生物分子檢測的解調算法，實現生物分子高精度濃度感測。本項目擬著力探索光纖SPR感測靈敏度增強機理，進一步闡明感測器與生物分子耦合的微觀機制，構建並完善光纖SPR生物感測系統，為其早日實現實用化奠定堅實基礎。

結題摘要

用於生物大分子檢測的傳統方法（如ELISA、RIA等）大多操作複雜、需要標記、耗時長、樣品耗費量大，而表面電漿激元共振(surface plasmon resonance, SPR)感測檢測則具有免於標記、實時檢測、樣品消耗量低等優點，成為生物化學領域的一個研究熱點。基於光纖雷射內腔吸收光譜學的氣體感測技術具有回響速度快、光譜覆蓋範圍寬、光譜解析度與檢測靈敏度高等優點，非常適用於高精度的光纖生物感測領域。因此本項目將有源內腔技術和光纖SPR生物感測技術相結合，研究基於有源內腔結構的光纖SPR感測技術。 通過本課題的研究，建立了完整的有源內腔的光纖SPR感測機理模型，給出了透射式SPR感測器的最佳物理參數。理論仿真並實驗驗證了二氧化鈦薄膜厚度對於光纖表面電漿諧振感測器工作光譜範圍紅移的影響程度及其對光纖表面電漿諧振感測器折射率感測性能的影響。本項目提出了一種光纖SPR生物感測器的製作方法，研製了一批光纖SPR生物感測器，依次完成了兔免疫球蛋白抗原分子的增覆以及抗原抗體免疫性實驗，實現了生物免疫實驗的快速、高精度、無標記測量。