本實用新型屬于光纖傳感技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于TFBG-SPR的蛋白質(zhì)檢測光纖傳感器。

背景技術(shù)：

在許多領(lǐng)域中，對低濃度分析物快速并且靈敏的檢測是至關(guān)重要的，如醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域、食品安全等領(lǐng)域。解決這個問題的一個很好的方案是使用光纖傳感器，因為光纖傳感器有靈敏度高、傳輸信息大、安全性高等特點。基于傾斜光纖光柵(TFBG)的光纖傳感器可以很好的避免使用傳統(tǒng)刪除包層的方法來測量纖芯中的光照。

SPR技術(shù)在過去的10年有著長足的發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域包括薄膜、自組裝單分子層的形成及性質(zhì)，蛋白質(zhì)、核苷、醫(yī)藥品、表面活性劑等分子間的交互作用。SPR可以實時觀測到分子結(jié)合、薄膜形成等表面現(xiàn)象，并能給出高靈敏度、高選擇性同時最小的非特異結(jié)合的信號。

FTBG-SPR傳感器，可以在一個大范圍的外部介質(zhì)折射率中工作，使得溫度交叉敏感性最小的同時也沒有破壞光纖結(jié)構(gòu)的完整性。具有低成本和便于攜帶的特點，而且它可以實時收集現(xiàn)場和遠(yuǎn)程的測量數(shù)據(jù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的在于提供一種基于TFBG-SPR的蛋白質(zhì)檢測光纖傳感器，通過透射光譜中SPR信號強度反應(yīng)蛋白質(zhì)濃度，該結(jié)構(gòu)易于實現(xiàn)，靈敏度高。

本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種基于TFBG-SPR的蛋白質(zhì)檢測光纖傳感器，由寬帶光源(1)，偏振控制器(2)，傳輸光纖(3)，傳感器(4)，TFBG(5)，表面生物分子識別膜(6)，光譜儀(7)組成，其特征在于：光源(1)和偏振控制器(2)相連，偏振控制器(2)通過傳輸光纖(3)與傳感器(4)左端相連，傳感器(4)右端通過傳輸光纖(3)與光譜儀(7)相連。

所述的傳感器(4)用一個纖芯刻有TFBG(5)的標(biāo)準(zhǔn)的單模光纖構(gòu)成，單模光纖型號為康寧SMF-28，表面均勻鍍上金涂層，涂層厚度為50nm，在金涂層外固定一層表面生物分子識別膜(6)，具體使用凝血酶核酸適體，工作波長在1520nm-1570nm。

所述的光譜儀(7)型號為Si720。

本實用新型的工作原理是：寬帶光源(1)發(fā)射波長1520nm～1570nm的光束，通過偏 振控制器(2)調(diào)整偏振態(tài)后沿傳輸光纖(3)入射傳感器(4)。由于傳感器(4)內(nèi)刻有TFBG(5)，前向傳導(dǎo)的入射光被有效激發(fā)至包層模，當(dāng)待測物中有能夠與表面的生物分子識別膜(6)相互作用的分子，會引起金膜表面折射率變化，導(dǎo)致SPR信號變化，通過光譜儀(7)檢測SPR信號變化，從而檢測出蛋白質(zhì)。

本實用新型的有益效果是：(1)使用一個普通的標(biāo)準(zhǔn)通信單模光纖(康寧SMF-28)，在其內(nèi)刻有TFBG，消除了溫度交叉敏感的影響，有效簡化儀器結(jié)構(gòu)，節(jié)約了制作成本；(2)單模光纖傳輸損耗小，可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程測量；(3)光纖光柵的傾角可以調(diào)整，測量的范圍廣；因此，本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單，靈敏度高等優(yōu)點，能夠?qū)崿F(xiàn)對蛋白質(zhì)的高精度檢測，為蛋白質(zhì)在線監(jiān)測提供了一種切實可行的方案。

附圖說明

圖1是一種基于TFBG-SPR的蛋白質(zhì)檢測光纖傳感器的系統(tǒng)原理圖。

圖2是一種基于TFBG-SPR的蛋白質(zhì)檢測光纖傳感器中傳感頭的橫截面示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與具體實施方式對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

參見附圖1和圖2，一種基于TFBG-SPR的蛋白質(zhì)檢測光纖傳感器，由寬帶光源(1)，偏振控制器(2)，傳輸光纖(3)，傳感器(4)，TFBG(5)，表面生物分子識別膜(6)，光譜儀(7)組成，其特征在于：寬帶光源(1)和偏振控制器(2)相連，偏振控制器(2)通過傳輸光纖(3)與傳感器(4)左端相連，傳感器(4)右端通過傳輸光纖(3)與光譜儀(7)相連；傳感器(4)用一個纖芯刻有TFBG(5)的標(biāo)準(zhǔn)的單模光纖構(gòu)成，單模光纖型號為康寧SMF-28，表面均勻鍍上金涂層，涂層厚度為50nm，在金涂層外固定一層表面生物分子識別膜(6)，具體使用凝血酶核酸適體，工作波長在1520nm-1570nm；光譜儀(7)型號為Si720。

本實用新型的工作原理是：寬帶光源(1)發(fā)射波長1520nm～1570nm的光束，通過偏振控制器(2)調(diào)整偏振態(tài)后沿傳輸光纖(3)入射傳感器(4)。由于傳感器(4)內(nèi)刻有TFBG(5)，前向傳導(dǎo)的入射光被有效激發(fā)至包層模，當(dāng)待測樣品中蛋白質(zhì)與表面的生物分子識別膜(6)相互作用，會引起金膜表面折射率變化，導(dǎo)致SPR信號變化，通過光譜儀(7)檢測SPR信號變化，從而檢測出蛋白質(zhì)。