本實用新型屬于傳統(tǒng)光學(xué)和生物傳感的交叉領(lǐng)域，涉及一種增強抗原與抗體結(jié)合的光學(xué)檢測信號的生物傳感裝置。

背景技術(shù)：

表面等離子體共振傳感器（surface plasmon resonance sensor，以下簡稱SPR傳感器）是一種利用激光和金屬表面等離子極化子（surface plasmon polariton）的共振來實現(xiàn)對金屬表面的樣品進行高精度傳感和分析的新型傳感器。金屬表面折射率的變化會引起激光和金屬表面等離子極化子的共振失配，共振失配會引起反射光的相位變化，相位型SPR傳感器就是通過檢測該相位變化來進行傳感的。

基于上述相位型SPR傳感器的檢測原理，可以檢測抗原與相應(yīng)抗體之間特異性結(jié)合的反應(yīng)。首先將抗體修飾在金屬膜表面，當(dāng)加入抗原時，抗體與抗原會發(fā)生特異性結(jié)合，該結(jié)合會引起反射光的相位變化，通過該相位變化，可以反推出對應(yīng)的抗原與抗體特異性結(jié)合的情況。然而，對于小分子的抗原和抗體，其結(jié)合引起的金屬膜表面折射率變化很小，不能引起明顯的SPR相位變化。因此，需要通過一些方法來增強抗原與抗體結(jié)合的信號，使其引起的金屬膜表面的折射率變化變大，從而使引起的相位變化變大，便于檢測。

現(xiàn)如今，基于SPR傳感器，用于增強抗原與抗體結(jié)合的檢測信號的方法主要是將金屬納米顆粒修飾到抗原上，然后令修飾有金屬納米顆粒的抗原與抗體相結(jié)合，金屬納米顆粒存在局域的表面等離子體共振效應(yīng)，可以增大SPR傳感的靈敏度，因此可以檢測到小分子的抗原與抗體的結(jié)合。但是，金屬納米顆粒的生物兼容性仍有待考量，而且將金屬納米顆粒修飾到抗原表面的工藝較為復(fù)雜，穩(wěn)定性不好且制備金屬納米顆粒的工序復(fù)雜，成本高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)中，金屬納米顆粒生物兼容性待定，制備成本高，修飾工藝復(fù)雜等缺點，設(shè)計了一種新型的增強抗原與抗體結(jié)合的檢測信號的生物傳感裝置。

本實用新型包括棱鏡、金屬膜、第一抗體cAb層、抗原層和第二抗體dAb層。

在棱鏡表面鍍有金屬膜，第一抗體cAb層修飾在金屬膜上，抗原層的一側(cè)與第一抗體cAb層結(jié)合，抗原層的另一側(cè)與第二抗體dAb層結(jié)合；所述的第二抗體dAb層帶有酶修飾。

進一步說，所述的金屬膜采用的是金膜，其厚度為50nm。

進一步說，所述的棱鏡材料為BK7，折射率為1.515。

抗原與抗體結(jié)合的檢測信號得到增強的原理是：

相比于抗原與抗體直接結(jié)合引起的相位變化而言，酶增強信號來源于兩個方面，一方面酶可以催化蛋白發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生電子，這些電子會影響光子和金屬膜表面等離子極化子的共振。因此當(dāng)連接有酶的抗體與抗原相結(jié)合時，會引起對應(yīng)的金屬膜的表面等離子體共振失配，從而反射光的相位發(fā)生變化。另一方面，酶本身具有一定的分子量，進一步加大了折射率的變化，從而增大了相位的變化。

本實用新型具有的有益效果是：一方面增大了抗原與抗體結(jié)合的檢測信號，為小分子的抗原與抗體的特異性結(jié)合過程的檢測打下基礎(chǔ)；另一方面，酶的運用相對于金屬納米顆粒等其他方法，具有生物兼容性好，價格合理，修飾簡單等優(yōu)點。

附圖說明

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳述：

如圖1所示，一種增強抗原與抗體結(jié)合的光學(xué)檢測信號的生物傳感裝置包括棱鏡、金屬膜、抗體cAb、抗原和連接酶的抗體dAb。

50nm左右厚的金屬膜鍍在棱鏡表面，通過化學(xué)鍵修飾的手段將抓捕抗體（capture antibody，cAb）修飾在金屬膜表面。然后將待檢測的抗原加入到金屬膜表面，抗原會與抗體cAb結(jié)合。在外部容器中，將酶修飾到抗體（detection antibody，dAb）上。然后將修飾有酶的抗體dAb加入到金屬膜表面?？贵wdAb會與抗原相結(jié)合，從而由下而上形成“金屬膜-抗體cAb-抗原-抗體dAb-酶”這樣的多層結(jié)構(gòu)。修飾有酶的抗體dAb只會與被抓捕的抗原相結(jié)合，因此抓捕抗原越多的地方，酶的信號越強。反之，沒有抓捕抗原的地方，則不存在酶信號。酶可以增強抗原與抗體結(jié)合的光學(xué)檢測信號，有利于小分子抗原的檢測。通過這種方法可以增強抗原與檢測抗體dAb結(jié)合的檢測信號。酶可以催化蛋白發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生電子，這些電子會影響光子和金屬膜表面等離子極化子的共振。抗原與抗體結(jié)合強的區(qū)域?qū)?yīng)的酶的信號強，因此當(dāng)檢測到這種酶信號的變化時，即對應(yīng)檢測到抗原與抗體的結(jié)合。這種利用酶來增強抗原與抗體結(jié)合的檢測信號的傳感裝置，生物兼容性好，成本較低，修飾方便。

本實施例中耦合棱鏡材料為BK7，折射率為1.515。金屬膜采用的是金膜，厚度約為50nm。

綜上，本實用新型陳述了一種增強抗原與抗體結(jié)合的光學(xué)檢測信號的生物傳感裝置，通過加入修飾有酶的抗體dAb，使其與抗原相結(jié)合，形成“金膜-抗體cAb-抗原-抗體dAb-酶”多層結(jié)構(gòu)，利用酶的特性，增強了抗原與抗體結(jié)合的光學(xué)檢測信號。利用酶來增強光學(xué)檢測信號，具有生物兼容性好、制備容易、修飾簡單、成本低等優(yōu)點。