專利名稱：偏振調(diào)制型激光共聚焦表面等離子共振裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測生物分子反應的裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種能夠檢測生物分子各向異性的偏振調(diào)制型激光共聚焦表面等離子共振裝置。
背景技術(shù)：
研究人員在許多生物有機系統(tǒng)和化學材料中發(fā)現(xiàn)了高度有序的分子組裝體，如染色體、細胞壁、細胞質(zhì)、蛋白質(zhì)鏈和超分子自組裝等，然而對這些高度有序的分子組裝體的組織結(jié)構(gòu)和生理功能一直不是很清楚。偏振光譜測量能夠提供包含各向異性分子組裝體的復雜體系的重要信息，并且可以通過Mueller矩陣來闡述光與分子組裝體之間的相互作用信息，不同偏振態(tài)差分光譜攜帶了雙極性吸收中各向異性的分布信息。
目前，對各向異性分子組裝體的研究主要依賴于偏振光譜技術(shù)。近年來發(fā)展起來的偏振顯微技術(shù)主要應用于晶體拓撲、材料科學和生物科學。差分光譜技術(shù)可以提高顯微系統(tǒng)的分辨率，通過差分偏振顯微技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對各向異性有機分子的成像。一些研究人員已經(jīng)通過在激光共聚焦顯微鏡系統(tǒng)基礎(chǔ)上加入差分可調(diào)偏振設(shè)備及相應的差分設(shè)備，通過高頻調(diào)制和鎖相放大檢測達到對各向異性分子的高分辨率成像。也有研究人員在表面等離子共振系統(tǒng)中加入光彈調(diào)制和鎖相放大元件獲得高分辨率的各向異性材料的表面等離子共振數(shù)據(jù)。
上述兩種系統(tǒng)都無法通過熒光圖像定量區(qū)分復雜有機分子體系、生物組織和細胞內(nèi)的各向異性結(jié)構(gòu)的分布。分子的各向異性特性可以通過光與分子之間相互作用時光的偏振態(tài)的改變體現(xiàn)出來。這方面的檢測一直依賴于偏振光譜技術(shù)，無法實現(xiàn)直觀成像。目前，非常需要一種新的檢測系統(tǒng)，以實現(xiàn)對極性熒光與分子之間相互作用共聚焦成像的同時得到精確的定量信息，為深層次了解生物復雜體系的分子結(jié)構(gòu)和生物功能提供更有力的工具。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種偏振調(diào)制型激光共聚焦表面等離子共振裝置。
本發(fā)明提供的偏振調(diào)制型激光共聚焦表面等離子共振裝置包括直角棱鏡、一面鍍有反射膜的基片、恒溫流通池、第一光路機構(gòu)、注射泵、第二光路機構(gòu)、第一鎖相放大器、處理系統(tǒng)和第二鎖相放大器；
所述第一光路機構(gòu)包括第一激光器、光束整形鏡組、第一光彈調(diào)制器、斬波器、聚焦透鏡、第一偏振分析器和第一探測器；所述第一激光器、所述光束整形鏡組、所述第一光彈調(diào)制器和所述斬波器依次設(shè)置在沿入射光的光路上；所述聚焦透鏡、所述第一偏振分析器和所述第一探測器依次設(shè)置在沿出射光的光路上；
所述第二光路機構(gòu)包括第二激光器、第二光彈調(diào)制器、第一孔徑光闌、分色反射鏡、XY掃描鏡、倒置激光掃描共聚焦顯微鏡、第三光彈調(diào)制器、第二孔徑光闌、第二偏振分析器、第二探測器和控制器；所述第二激光器、所述第二光彈調(diào)制器、所述第一孔徑光闌和所述分色反射鏡依次設(shè)置在沿激發(fā)光的光路上；所述倒置激光掃描共聚焦顯微鏡、所述XY掃描鏡、所述分色反射鏡、所述第三光彈調(diào)制器、所述第二孔徑光闌、所述第二偏振分析器和所述第二探測器依次設(shè)置在沿熒光的光路上；所述控制器分別與所述第二光彈調(diào)制器和所述第三光彈調(diào)制器電連接；
所述恒溫流通池上端開口，所述基片設(shè)置在所述恒溫流通池上使得所述恒溫流通池上端封閉，所述基片鍍有反射膜的一面朝向所述恒溫流通池內(nèi)；
所述棱鏡設(shè)置在所述基片上，所述棱鏡與所述基片之間有折射率匹配液；
所述恒溫流通池的進液口和出液口通過管路分別與所述注射泵的出液口和進液口連接；
所述恒溫流通池置于所述倒置激光掃描共聚焦顯微鏡的載物臺位置；
所述第一探測器依次與所述第一鎖相放大器和所述處理系統(tǒng)電連接，所述處理系統(tǒng)分別與所述注射泵、所述倒置激光掃描共聚焦顯微鏡和所述第二鎖相放大器電連接，所述第二鎖相放大器分別與所述第二探測器和所述控制器電連接。
優(yōu)選地，所述裝置還包括三維調(diào)節(jié)機構(gòu)，用于調(diào)節(jié)所述恒溫流通池及置于其上的所述基片和所述棱鏡的空間三維位置，以使得所述基片表面的所述反射膜位于所述倒置激光掃描共聚焦顯微鏡的焦平面處。
優(yōu)選地，所述裝置還包括調(diào)角機構(gòu)，用于調(diào)節(jié)所述第一光路機構(gòu)的入射光和/或出射光的光路方向。
優(yōu)選地，通過所述調(diào)角機構(gòu)的調(diào)節(jié)能夠使所述第一光路機構(gòu)的入射光和/或出射光與所述反射膜之間的夾角在0-90度之間連續(xù)變化。
優(yōu)選地，所述第一鎖相放大器和所述第二鎖相放大器分別用于將來自所述第一探測器和所述第二探測器的光信號轉(zhuǎn)換成電信號并將轉(zhuǎn)換后的電信號發(fā)送到所述處理系統(tǒng)。
優(yōu)選地，所述倒置激光掃描共聚焦顯微鏡用于對生物樣品的反應過程進行成像并將其發(fā)送到所述處理系統(tǒng)。
優(yōu)選地，所述處理系統(tǒng)包括帶有BNC適配器的數(shù)據(jù)采集卡和數(shù)據(jù)處理裝置，所述數(shù)據(jù)采集卡與所述數(shù)據(jù)處理裝置電連接。
優(yōu)選地，所述BNC適配器用于接受來自所述第一鎖相放大器和所述第二鎖相放大器的電信號，所述數(shù)據(jù)采集卡用于采集所述BNC適配器輸出的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)處理裝置用于對來自所述數(shù)據(jù)采集卡的數(shù)據(jù)進行存儲、分析和處理。
優(yōu)選地，所述恒溫流通池的側(cè)壁和底面采用石英玻璃材質(zhì)；所述恒溫流通池的進液口和出液口采用聚四氟乙烯材質(zhì)的密封圈密封。
優(yōu)選地，所述棱鏡和所述基片的材質(zhì)相同。
優(yōu)選地，所述基片表面的所述反射膜包括金膜、銀膜AiK45nm)/[Ti(^20nm)/ ITO (20nm) ] 4/Au (20nm)復合膜、Au (25nm) /[TiO2 (20nm) /SiO2 (20nm) ] 2/Au (30nm)復合膜、金納米陣列結(jié)構(gòu)、Au (45nm) / [TiO2 (20nm)/ITO (20nm) ] 4/Au (20nm)納米陣列結(jié)構(gòu)或 Au (25nm) / [TiO2 (20nm) /SiO2 (20nm) ] 2/Au (30nm)納米陣列結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選地，所述第一激光器是波長為632. Snm的He-Ne激光器；所述第二激光器是波長分別為488nm、514nm和457nm的多線氬離子激光器。
本發(fā)明具有如下有益效果
(1)所述裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對具有各向異性的生物樣品之間的反應進行高靈敏定量和 /或定性表面等離子信號檢測的同時進行熒光成像觀察；
(2)所述裝置能夠同時檢測具有各向異性的生物樣品的P偏振光特性和S偏振光特性；
(3)通過所述調(diào)角機構(gòu)的調(diào)節(jié)能夠使所述第一光路機構(gòu)的入射光和/或出射光與所述反射膜之間的夾角在0-90度之間連續(xù)變化，操作簡便；
(4)所述裝置能夠檢測的折射率變化高達2 X 10_5，檢測靈敏度高達10_、/πι1，圖像分辨率高達2 μ m。


圖1為本發(fā)明實施例1提供的偏振調(diào)制型激光共聚焦表面等離子共振裝置的示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容作進一步的描述。
實施例1
如圖1所示，本實施例提供的偏振調(diào)制型激光共聚焦表面等離子共振裝置包括直角棱鏡1、一面鍍有反射膜的基片2、恒溫流通池3、第一光路機構(gòu)4、注射泵5、第二光路機構(gòu) 6、第一鎖相放大器7、處理系統(tǒng)8和第二鎖相放大器9、三維調(diào)節(jié)機構(gòu)(圖中未示出)和調(diào)角機構(gòu)(圖中未示出)。
所述第一光路機構(gòu)4包括第一激光器401、光束整形鏡組402、第一光彈調(diào)制器 403、斬波器404、聚焦透鏡405、第一偏振分析器406、第一探測器407和兩個機械臂(圖中未示出)；其中，在一機械臂上沿入射光的光路方向依次設(shè)置有所述第一激光器401、所述光束整形鏡組402、所述第一光彈調(diào)制器403和所述斬波器404，在另一機械臂上沿出射光的光路方向依次設(shè)置有所述聚焦透鏡405、所述第一偏振分析器406和所述第一探測器 407。
所述第二光路機構(gòu)6包括第二激光器601、第二光彈調(diào)制器602、第一孔徑光闌 603、分色反射鏡604、XY掃描鏡605、倒置激光掃描共聚焦顯微鏡606、第三光彈調(diào)制器607、 第二孔徑光闌608、第二偏振分析器609、第二探測器610和控制器611。所述第二激光器 601、所述第二光彈調(diào)制器602、所述第一孔徑光闌603和所述分色反射鏡604依次設(shè)置在沿激發(fā)光的光路上；所述倒置激光掃描共聚焦顯微鏡606、所述XY掃描鏡605、所述分色反射鏡604、所述第三光彈調(diào)制器607、所述第二孔徑光闌608、所述第二偏振分析器609和所述第二探測器610依次設(shè)置在沿熒光的光路上；所述控制器611分別與所述第二光彈調(diào)制器 602和所述第三光彈調(diào)制器607電連接。
所述恒溫流通池3上端開口，所述基片2設(shè)置在所述恒溫流通池3上使得所述恒溫流通池3上端封閉，所述基片2鍍有反射膜的一面朝向所述恒溫流通池3內(nèi)。所述棱鏡1設(shè)置在所述基片2上。所述棱鏡1與所述基片2之間有折射率匹配液，用于使所述棱鏡1和所述基片2的折射率匹配。在本實施例中，所述恒溫流通池3的外部尺寸例如為30mmX25mmXl. 17mm ；所述恒溫流通池3的內(nèi)部例如為中空的圓柱形，其尺寸例如為Φ 17X Imm ；所述恒溫流通池3的側(cè)壁和底面采用例如石英玻璃材質(zhì)，且側(cè)壁和底面的厚度例如分別為Imm和0. 17mm ；所述恒溫流通池3的進液口和出液口采用例如聚四氟乙烯材質(zhì)的密封圈密封；所述恒溫流通池3中的溫度范圍例如為30-60°C，其溫度精度例如為士0. 1°C。所述直角棱鏡1和所述基片2的材質(zhì)相同。在本實施例中，所述直角棱鏡1和所述基片2均采用例如LaSFN9玻璃材質(zhì)；所述直角棱鏡1的尺寸例如為20mmX 20mmX ^mm ； 所述基片2的尺寸例如為30mmX25mmX Imm ；所述基片2的一面鍍有例如48nm厚的金膜； 所述直角棱鏡1與所述基片2之間的折射率匹配液的折射率例如為1. 70。
所述恒溫流通池3的進液口和出液口通過管路分別與所述注射泵5的出液口和進液口連接。所述注射泵5用于使恒溫流通池3中的液體循環(huán)流通。在本實施例中，所述注射泵5采用例如帶有控制器的注射泵，其容量例如為IOyL 140ML，其流速例如為 0.001 μ 1/hr 147ml/min。
所述恒溫流通池3置于所述倒置激光掃描共聚焦顯微鏡606的載物臺位置。在本實施例中，所述倒置激光掃描共聚焦顯微鏡606采用例如40倍物鏡，其分辨率例如為2 μ m, 所述倒置激光掃描共聚焦顯微鏡606的焦平面在豎直方向的可調(diào)距離例如為2. 7-3. 7mm。 所述三維調(diào)節(jié)機構(gòu)用于調(diào)節(jié)所述恒溫流通池3及置于其上的所述基片2和所述棱鏡1的空間三維位置，以使得所述基片2表面的所述金膜位于所述倒置激光掃描共聚焦顯微鏡 606的焦平面處。在本實施例中，所述三維調(diào)節(jié)機構(gòu)為手動三維調(diào)節(jié)機構(gòu)，其調(diào)節(jié)精度可達 0. 1 μ m。
所述第一激光器401發(fā)出的入射光經(jīng)所述光束整形鏡組402準直成準平行光后入射到所述第一光彈調(diào)制器403中，所述第一光彈調(diào)制器403用于使入射光以一定頻率在P 偏振光與S偏振光之間作周期性的轉(zhuǎn)換，透過所述第一光彈調(diào)制器403的P偏振光或S偏振光經(jīng)所述斬波器404后以入射角等于全反射角的方式入射到所述棱鏡1和所述基片2中并被所述基片2表面的所述金膜反射后出射；所述出射光經(jīng)所述聚焦透鏡404聚焦后入射到所述第一偏振分析器406中，所述第一偏振分析器406用于將檢測不需要的偏振光信號過濾掉并讓檢測需要的偏振光信號透過，透過所述第一偏振分析器406出射的偏振光信號被所述第一探測器407接受。所述第一探測器407與所述第一鎖相放大器7電連接，所述第一探測器407將接受到的光信號發(fā)送到所述第一鎖相放大器7。在本實施例中，所述第一激光器401的功率例如為15mW，其波長例如為632. Snm ；所述光束整形鏡組402包括沿入射光的光路方向依次設(shè)置的連續(xù)變倍擴束鏡頭和準直鏡筒；所述連續(xù)變倍擴束鏡頭的適用波長范圍例如為400 800nm，其擴束比例如為5_6倍；所述準直鏡筒的鏡筒總長度例如為 134mm ；所述光束整形鏡組402的入射光斑和出射光斑的直徑例如分別為4mm和24mm。在本實施例中，所述第一探測器407采用例如硅光電二極管。
所述調(diào)角機構(gòu)用于調(diào)節(jié)所述第一光路機構(gòu)4的入射光和/或出射光的光路方向。 通過所述調(diào)角機構(gòu)的調(diào)節(jié)能夠使所述第一光路機構(gòu)4的入射光和/或出射光與所述金膜之間的夾角在0-90度之間連續(xù)變化。
所述第二激光器601發(fā)出的激發(fā)光入射到所述第二光彈調(diào)制器602中，所述第二光彈調(diào)制器602用于使激發(fā)光以一定頻率在P偏振光與S偏振光之間作周期性的轉(zhuǎn)換，透過所述第二光彈調(diào)制器602的P偏振光或S偏振光經(jīng)所述第一孔徑光闌603過濾掉雜散光后入射到所述分色反射鏡604中。在本實施例中，所述第二激光器601采用例如波長分別為488nm、514nm和457nm的多線氬離子激光器。所述分色反射鏡604采用僅能讓長波長的光通過的分色反射鏡。在本實施例中，所述分色反射鏡604僅能讓波長等于或大于400nm 的光通過。激發(fā)光經(jīng)所述分色反射鏡604后傳播方向改變90度入射到所述XY掃描鏡605 中，所述XY掃描鏡605用于使所述裝置在二維平面內(nèi)的檢測范圍擴大。透過所述XY掃描鏡605的激發(fā)光入射到所述倒置激光掃描共聚焦顯微鏡606中并被聚焦在位于所述倒置激光掃描共聚焦顯微鏡606焦平面處的所述金膜上。所述金膜表面的生物分子樣品中的熒光物質(zhì)受到激發(fā)光的激發(fā)后發(fā)射出熒光，其中一部分熒光經(jīng)所述倒置激光掃描共聚焦顯微鏡 606收集后依次入射到所述XY掃描鏡605和所述分色反射鏡604中。經(jīng)所述分色反射鏡 604過濾掉激發(fā)光后的熒光入射到所述第三光彈調(diào)制器607中，所述第三光彈調(diào)制器607用于使熒光以一定頻率在P偏振光與S偏振光之間作周期性的轉(zhuǎn)換。透過所述第三光彈調(diào)制器607的P偏振光或S偏振光經(jīng)所述第二孔徑光闌608過濾掉雜散光后入射到所述第二偏振分析器609中，所述第二偏振分析器609用于將檢測不需要的偏振光信號過濾掉并讓檢測需要的偏振光信號透過。透過所述第二偏振分析器609的偏振光信號被所述第二探測器 610接受。在本實施例中，所述第二探測器610采用例如PMT(光電倍增管)陣列。所述第二探測器610將接受到的光信號轉(zhuǎn)換成電信號后發(fā)送到所述第二鎖相放大器9。所述第二光彈調(diào)制器602和所述第三光彈調(diào)制器607的調(diào)制頻率相同。所述控制器611用于獲取所述第二光彈調(diào)制器602和所述第三光彈調(diào)制器607的調(diào)制頻率并將其作為參考頻率發(fā)送到所述第二鎖相放大器9。
所述第一鎖相放大器7與所述處理系統(tǒng)8電連接，所述處理系統(tǒng)8分別與所述注射泵5、所述倒置激光掃描共聚焦顯微鏡606和所述第二鎖相放大器9電連接，所述第二鎖相放大器9分別與所述第二探測器610和所述控制器611電連接。所述第一鎖相放大器7 和所述第二鎖相放大器9分別用于將來自所述第一探測器407和所述第二探測器610的光信號轉(zhuǎn)換成電信號并將轉(zhuǎn)換后的電信號發(fā)送到所述處理系統(tǒng)8。
所述處理系統(tǒng)8包括帶有BNC (Bayonet Nut Connector)適配器的數(shù)據(jù)采集卡和數(shù)據(jù)處理裝置，所述數(shù)據(jù)采集卡與所述數(shù)據(jù)處理裝置電連接。在本實施例中，所述數(shù)據(jù)處理裝置采用例如計算機。所述BNC適配器用于接受來自所述第一鎖相放大器7和所述第二鎖相放大器9的電信號，所述數(shù)據(jù)采集卡用于采集所述BNC適配器輸出的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)處理裝置用于對來自所述數(shù)據(jù)采集卡的數(shù)據(jù)進行存儲、分析和處理。
在本實施例中，所述金膜上有用化學方法修飾的抗免疫球蛋白Anti-IgG，所述恒溫流通池3中流通有含有用熒光標記的具有各向異性的免疫球蛋白IgG抗體分子的水溶液，Anti-IgG與IgG抗體分子接觸時發(fā)生反應，應用本實施例所述裝置可以檢測偏振調(diào)制的表面等離子共振信號，同時獲得上述反應過程中的共聚焦熒光偏振圖像。本實施例所述裝置能夠檢測的折射率變化可達2X10_5，檢測靈敏度高達KT11gAil,圖像分辨率高達 2 μ m0
實施例2
所述第一探測器407采用例如型號為9863/100B的光電倍增管，其它與實施例1 相同。與實施例1相比，本實施例所述裝置的靈敏度和檢測精度能提高2個數(shù)量級。
實施例3
所述基片2表面的反射膜采用例如Au (45nm) / [TiO2 (20nm)/ITO (20nm) ] JAu (20nm)復合膜或 Au (25nm) / [TiO2 (20nm) /SiO2 (20nm)]2/Au (30nm)復合膜，其它與實施例 1相同。與實施例1相比，本實施例所述裝置的靈敏度和檢測精度能提高1-2個數(shù)量級。
實施例4
所述基片2表面的反射膜采用例如用納米刻蝕法制備的金納米陣列結(jié)構(gòu)，其它與實施例1相同。與實施例1相比，本實施例所述裝置的靈敏度和檢測精度能提高1-2個數(shù)量級。
實施例5
所述基片2表面的反射膜采用例如Au (45nm) / [TiO2 (20nm)/ITO (20nm) ] J Au (20nm)納米陣列結(jié)構(gòu)或 Au (25nm) / [TiO2 (20nm) /SiO2 (20nm)]2/Au (30nm)納米陣列結(jié)構(gòu)， 其它與實施例1相同。與實施例1相比，本實施例所述裝置的靈敏度和檢測精度能提高1-3 個數(shù)量級。
實施例6
所述第一探測器407采用例如1300 X 1024面陣CXD (電荷耦合器件)，其它與實施例1相同。本實施例所述裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對面積等于或大于9cm2的陣列式各向異性生物樣品進行檢測。
應當理解，以上借助優(yōu)選實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行的詳細說明是示意性的而非限制性的。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀本發(fā)明說明書的基礎(chǔ)上可以對各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.偏振調(diào)制型激光共聚焦表面等離子共振裝置，其特征在于，該裝置包括直角棱鏡 (1)、一面鍍有反射膜的基片( 、恒溫流通池C3)、第一光路機構(gòu)(4)、注射泵( 、第二光路機構(gòu)(6)、第一鎖相放大器(7)、處理系統(tǒng)(8)和第二鎖相放大器(9)；所述第一光路機構(gòu)(4)包括第一激光器G01)、光束整形鏡組G02)、第一光彈調(diào)制器 003)、斬波器004)、聚焦透鏡005)、第一偏振分析器(406)和第一探測器007)；所述第一激光器(401)、所述光束整形鏡組(40 、所述第一光彈調(diào)制器(40 和所述斬波器(404) 依次設(shè)置在沿入射光的光路上；所述聚焦透鏡005)、所述第一偏振分析器(406)和所述第一探測器(407)依次設(shè)置在沿出射光的光路上；所述第二光路機構(gòu)(6)包括第二激光器(601)、第二光彈調(diào)制器(602)、第一孔徑光闌(603)、分色反射鏡(604)、XY掃描鏡(605)、倒置激光掃描共聚焦顯微鏡(606)、第三光彈調(diào)制器(607)、第二孔徑光闌(608)、第二偏振分析器(609)、第二探測器(610)和控制器(611)；所述第二激光器(601)、所述第二光彈調(diào)制器(602)、所述第一孔徑光闌(603)和所述分色反射鏡(604)依次設(shè)置在沿激發(fā)光的光路上；所述倒置激光掃描共聚焦顯微鏡(606)、所述XY掃描鏡(605)、所述分色反射鏡(604)、所述第三光彈調(diào)制器(607)、所述第二孔徑光闌(608)、所述第二偏振分析器(609)和所述第二探測器(610)依次設(shè)置在沿熒光的光路上；所述控制器(611)分別與所述第二光彈調(diào)制器(60 和所述第三光彈調(diào)制器(607)電連接；所述恒溫流通池C3)上端開口，所述基片( 設(shè)置在所述恒溫流通池C3)上使得所述恒溫流通池( 上端封閉，所述基片( 鍍有反射膜的一面朝向所述恒溫流通池(3)內(nèi)；所述棱鏡(1)設(shè)置在所述基片( 上，所述棱鏡(1)與所述基片( 之間有折射率匹配液；所述恒溫流通池C3)的進液口和出液口通過管路分別與所述注射泵( 的出液口和進液口連接；所述恒溫流通池( 置于所述倒置激光掃描共聚焦顯微鏡(606)的載物臺位置；所述第一探測器(407)依次與所述第一鎖相放大器(7)和所述處理系統(tǒng)(8)電連接， 所述處理系統(tǒng)(8)分別與所述注射泵( 、所述倒置激光掃描共聚焦顯微鏡(606)和所述第二鎖相放大器(9)電連接，所述第二鎖相放大器(9)分別與所述第二探測器(610)和所述控制器(611)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏振調(diào)制型激光共聚焦表面等離子共振裝置，其特征在于， 所述裝置還包括三維調(diào)節(jié)機構(gòu)，用于調(diào)節(jié)所述恒溫流通池(3)及置于其上的所述基片(2) 和所述棱鏡(1)的空間三維位置，以使得所述基片( 表面的所述反射膜位于所述倒置激光掃描共聚焦顯微鏡(606)的焦平面處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏振調(diào)制型激光共聚焦表面等離子共振裝置，其特征在于， 所述裝置還包括調(diào)角機構(gòu)，用于調(diào)節(jié)所述第一光路機構(gòu)的入射光和/或出射光的光路方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的偏振調(diào)制型激光共聚焦表面等離子共振裝置，其特征在于， 通過所述調(diào)角機構(gòu)的調(diào)節(jié)能夠使所述第一光路機構(gòu)(4)的入射光和/或出射光與所述反射膜之間的夾角在0-90度之間連續(xù)變化。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏振調(diào)制型激光共聚焦表面等離子共振裝置，其特征在于，所述第一鎖相放大器(7)和所述第二鎖相放大器(9)分別用于將來自所述第一探測器 (407)和所述第二探測器(610)的光信號轉(zhuǎn)換成電信號并將轉(zhuǎn)換后的電信號發(fā)送到所述處理系統(tǒng)⑶。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏振調(diào)制型激光共聚焦表面等離子共振裝置，其特征在于， 所述倒置激光掃描共聚焦顯微鏡(606)用于對生物樣品的反應過程進行成像并將其發(fā)送到所述處理系統(tǒng)(8)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏振調(diào)制型激光共聚焦表面等離子共振裝置，其特征在于， 所述處理系統(tǒng)(8)包括帶有BNC適配器的數(shù)據(jù)采集卡和數(shù)據(jù)處理裝置，所述數(shù)據(jù)采集卡與所述數(shù)據(jù)處理裝置電連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的偏振調(diào)制型激光共聚焦表面等離子共振裝置，其特征在于， 所述BNC適配器用于接受來自所述第一鎖相放大器(7)和所述第二鎖相放大器(9)的電信號，所述數(shù)據(jù)采集卡用于采集所述BNC適配器輸出的數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)處理裝置用于對來自所述數(shù)據(jù)采集卡的數(shù)據(jù)進行存儲、分析和處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏振調(diào)制型激光共聚焦表面等離子共振裝置，其特征在于， 所述恒溫流通池(3)的側(cè)壁和底面采用石英玻璃材質(zhì)；所述恒溫流通池(3)的進液口和出液口采用聚四氟乙烯材質(zhì)的密封圈密封。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏振調(diào)制型激光共聚焦表面等離子共振裝置，其特征在于， 所述棱鏡(1)和所述基片( 的材質(zhì)相同。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏振調(diào)制型激光共聚焦表面等離子共振裝置，其特征在于，所述基片( 表面的所述反射膜包括金膜、銀膜AiK45nm)/[Ti0d20nm)/IT(K20nm)]4/ Au (20nm)復合膜、Au (25nm) / [TiO2 (20nm) /SiO2 (20nm) ]2/Au (30nm)復合膜、金納米陣列結(jié)構(gòu)、Au (45nm) / [TiO2 (20nm) / ITO (20nm) ] 4/Au (20nm)納米陣列結(jié)構(gòu)或 Au (25nm) / [TiO2 (20nm) /SiO2 (20nm) ] 2/Au (30nm)納米陣列結(jié)構(gòu)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏振調(diào)制型激光共聚焦表面等離子共振裝置，其特征在于， 所述第一激光器(61)是波長為632. Snm的He-Ne激光器；所述第二激光器(71)是波長分別為488nm、514nm和457nm的多線氬離子激光器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種偏振調(diào)制型激光共聚焦表面等離子共振裝置，該裝置包括直角棱鏡(1)、一面鍍有反射膜的基片(2)、恒溫流通池(3)、第一光路機構(gòu)(4)、注射泵(5)、第二光路機構(gòu)(6)、第一鎖相放大器(7)、處理系統(tǒng)(8)和第二鎖相放大器(9)。所述裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對具有各向異性的生物樣品之間的反應進行高靈敏定量和/或定性表面等離子信號檢測的同時進行熒光成像觀察；所述裝置能夠同時檢測具有各向異性的生物樣品的P偏振光特性和S偏振光特性；通過所述調(diào)角機構(gòu)的調(diào)節(jié)能夠使所述第一光路機構(gòu)的入射光和/或出射光與所述反射膜之間的夾角在0-90度之間連續(xù)變化，操作簡便；所述裝置能夠檢測的折射率變化高達2×10-5，檢測靈敏度高達10-11g/ml，圖像分辨率高達2μm。
文檔編號G01N21/64GK102519913SQ20111043624
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者張洪艷, 汪鵬飛 申請人:中國科學院理化技術(shù)研究所