一种表面等离激元共振成像检测系统及方法与流程

本发明属于表面等离激元共振成像，尤其涉及一种表面等离激元共振成像检测系统及方法。

背景技术：

1、spr现象是一种光在金属薄膜层发生反射时,特定的入射角度下因共振反射光强度显著衰减的现象。spr传感器是一种利用spr现象测量金属薄膜层上方液体样本折射率的技术，因生化反应过程中，表面物质的吸附与折射率变化大致成正比，spr生物传感器可以与检测生化反应的过程。spr检测中有波长检测，角度检测，强度检测和相位检测四种检测原理。

2、根据检测方法可以分为纳米球检测，棱镜耦合检测，光纤耦合检测，光栅耦合检测四种。

3、在四种检测方法中，纳米球检测与光纤耦合检测两种方法属于不同技术路线，与本检测技术无重叠。

4、已有的棱镜耦合spr和光栅耦合spr技术中，所采用的样本递送方法主要为腔室型的表面微流体结构或直接孵育方法。

5、腔室型的表面微流体，即通一定的材料塑形方法在传感器表面创造出带有一进口一出口的微流体区域。样本从存放区域先被取出进入集成微流体管道入口，随后从集成微流体管道出口进入传感器表面微流体入口后沿着流体结构所规定的单一特定的方向流向出口。

6、直接孵育，即在传感器表面上方预制容器壁，并将待测样本直接加入传感器与容器壁所形成的容器。

7、于此基础上，只要是自动化的检测设备，还都需要配备自动化取样器。

8、腔室型的表面微流体的机械结构制作相对复杂，加工难度大，并且需要集成微流体支持才能完成样本向传感器的递送。集成微流体需要复杂的控制才能避免取样系统连续管路中不同液体的接触，集成微流体中复杂的泵阀结构有更大的老化和故障风险，容易受腐蚀性或粘附性的样本影响，清洗过程繁琐耗时。

9、在spr检测过程中样本必须以一定的速度流通才能与传感器表面充分接触反应并被检测，孵育方法因样本不流通，所以检测效果不好，应用较少。

技术实现思路

1、针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种表面等离激元共振成像检测系统及方法，本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、加工难度低且样本能够在检测芯片上流通的表面等离激元共振成像检测系统及方法。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种表面等离激元共振成像检测系统，包括储液区、多路选择阀、连续流动泵、分液器、机械臂、样本存放区、溢流清洗区和光学检测区；

3、多路选择阀的多个可选接口连接储液区，多路选择阀的公共接口连接连续流动泵，连续流动泵的一侧连接分液器，分液器与机械臂的一端连接；

4、样本存放区、溢流清洗区和光学检测区设置在机械臂的一侧。

5、进一步的，储液区包括多个容纳间，多个容纳间之间互相独立。

6、进一步的，连续流动泵包括两个液体接口，一个与多路选择阀连接，另一个与分液器连接。

7、进一步的，分液器包括分液器本体和多个取样针，分液器本体的上部与连续流动泵连接，分液器本体的下方与取样针连接。

8、进一步的，取样针为长管型结构。

9、进一步的，溢流清洗区包括多个清洗槽。

10、进一步的，清洗槽为盲孔。

11、进一步的，光学检测区包括检测槽隔板、检测芯片和spr光学传感器，检测槽隔板的底部与检测芯片贴合，检测芯片的下方设置有spr光学传感器。

12、进一步的，多个检测槽隔板之间形成检测槽。

13、进一步的，spr光学传感器包括棱镜、成像装置和光源，检测芯片下方设置有棱镜，棱镜的一侧设置有成像装置，棱镜的另一侧设置有光源。

14、进一步的，溢流清洗区和光学检测区的上方均设置有溢流收集器。

15、本发明提供了一种表面等离激元共振成像检测方法，利用上述表面等离激元共振成像检测系统，包括以下步骤：

16、步骤s1：机械臂带动分液器移动至溢流清洗区，连续流动泵向溢流清洗区中泵送液体，实现分液器的取样针的清洗；

17、步骤s2：机械臂带动分液器移动至光学检测区，连续流动泵向光学检测区中泵送液体，实现光学检测区的清洗和归零校准；

18、步骤s3：机械臂带动分液器移动至样本存放区，分液器的取样针通过连续流动泵实现样本的吸取；

19、步骤s4：机械臂带动分液器移动至光学检测区，连续流动泵将储液区的液体向分液器方向进行泵送，位于缓冲液前面的样本也被泵送到光学检测区的检测槽底部；待样本完全脱离分液器后，连续流动泵向分液器方向吸取泵送样本，样本重新回到分液器中，自此完成一个检测循环，重复多个检测循环完成一次样本检测，并记录光学检测区的spr光学传感器信号变化；

20、步骤s5：完成一次样本检测后，多路选择阀连接用户设定的液体，连续流动泵向分液器方向泵送液体到光学检测区，进行反应过程解离段的观测。

21、进一步的，所述步骤s1中，多路选择阀先选择移动至储液区具有清洗功能的缓冲液，然后连续流动泵向溢流清洗区中泵送缓冲液，连续流动泵向分液器方向泵送所述缓冲液至溢流清洗区，所述缓冲液从溢流清洗区的清洗槽的开口处溢出，溢流出的缓冲液被溢流收集器作为废液收集。

22、进一步的，所述步骤s2中，机械臂带动分液器移动至光学检测区，多路选择阀先选择移动至储液区具有清洗功能的缓冲液，连续流动泵向分液器方向泵送所述缓冲液至光学检测区，所述缓冲液从光学检测区的检测槽的上方溢出，溢流出的缓冲液被溢流收集器作为废液收集，完成对光学检测区的清洗和归零校准。

23、进一步的，所述步骤s3中，多路选择阀先连接储液区的废液容纳间，然后连续流动泵向多路选择阀方向泵送样本至用户设定的样本体积，实现样本的吸取。

24、进一步的，所述步骤s4中，多路选择阀先连接用户设定的储液区的缓冲液容纳间，连续流动泵向分液器方向以用户设定的速度泵送缓冲液，在推送缓冲液时，位于缓冲液前面的样本被泵送到光学检测区的检测槽底部，待全部的样本脱离取样针后，连续流动泵向分液器方向以用户设定的速度泵送液体，将检测槽中的样本吸取回分液器的取样针。

25、本发明一种表面等离激元共振成像检测系统，样本能够从取样针流出后向四周溢流，所以检测效果好，相比于传统微流体的定向流动的装置制造工艺而言，本系统制造简单；在spr光学传感器进行光学检测的区域为样本入口沿着液体流动方向在spr光学传感器上的投影，即样本入口的正下方区域；反应的全程，样本仅与分液器的取样针接触，不需要通过任何其他流体组件，避免了样本的污染；与孵育式检测相比，检测过程中，spr光学传感器表面液体能够按设定流速进行流通；通过使用多个取样针并联的方法实现高通量检测。

26、本发明提供了一种表面等离激元共振成像检测方法使用由的分液器和机械臂组成的自动取样器，实现向光学检测区的spr光学传感器直接递送样本；样本在检测芯片上的流通方向为样本从取样针流出后的四周溢流，相比于孵育方法而言，利用本方法的样品能够流动，所以检测效果更好，相比于传统微流体的定向流动的装置制造工艺而言，本系统制造简单；spr光学传感器微流体仅有一个液体进出口即检测槽，制造工艺简单，而传统微流体一般有两个进出口，制造工艺复杂。