[发明专利]通用高效多底物检测光子晶体微芯片

权利要求书

1.本发明是开发了一种通用性的用于高效多底物检测与分析的光子晶体微芯片，其特征是：利用精细喷墨打印与聚合物乳胶微球快速自组装技术，制备成阵列排列的多禁带光子晶体芯片，通过简单旋涂或浸涂将单一荧光化学传感器附着至光子晶体芯片；利用光子晶体光子禁带的高效选择性光调控性与慢光子效应荧光放大效果，对普通传统化学传感器响应性的响应灵敏度与多底物识别度大幅提升；结合多级分组分析(HCA)和线性差别分析(LDA)等统计学方法，实现单一、简单化学传感器对多底物的分析与检测；本发明及其相应的分析方法具有对多底物检测荧光分析的广谱应用性。

2.根据权利要求1所述的精细喷墨打印制备光子晶体芯片，其特征是：通过嵌段共聚乳液聚合制备聚丙烯酸-聚丙烯酸甲酯(壳)-聚苯乙烯(核)的聚合物纳米乳胶微粒，通过喷墨打印聚合物乳液，利用聚丙烯酸-聚丙烯酸甲酯(壳)-聚苯乙烯(核)聚合物乳胶微球快速自组装技术，在玻璃等基底上制备光子晶体阵列芯片。

3.根据权利要求1或2所述的精细喷墨打印制备光子晶体芯片，其特征是：本发明光子晶体芯片拥有多种具有不同光子禁带的光子晶体组成的多行多列阵列芯片，芯片上不同禁带光子晶体的组成可以设计与调整。

4.根据权利要求1或3所述的多禁带光子晶体芯片，其特征是：在检测前，通过简单旋涂或浸涂将单一荧光化学传感器附着至光子晶体芯片。

5.根据权利要求1或4所述的高效多底物检测与分析的光子晶体微芯片，其特征是：通过多级分组分析(HCA)和线性差别分析(LDA)等方法，对光子晶体微芯片上多底物响应信号进行统计处理，实现对所检测的底物识别与分组分析。

6.根据权利要求1，4或5所述的高效多底物检测与分析的光子晶体微芯片，其特征是：本发明的光子晶体微芯片与其多底物检测分析技术已经成功实现单一“4-芘基-8-羟基喹啉”或“8-喹啉醇”或“丹磺酰-三聚乙二胺”荧光化学传感器对Al³⁺，Fe³⁺，Co²⁺，Ni²⁺，Cu²⁺，Zn²⁺，Hg²⁺，Cd²⁺，Ca²⁺，Mg²⁺等10种不同金属阳离子的检测与识别；也实现了单一“2-(3-氰基-4-对氰基苯乙烯基)-卟啉”荧光化学传感器与F^-，Cl^-，Br^-，I^-，NO₃^-，ClO₄^-，HCO₃^-，HSO₃^-，HPO₃^2-，SO₄^2-，AcO^2-，CO₃^2-等12种不同酸根阴离子实施检测与识别。

7.根据权利要求1，4，5或6所述的高效多底物检测与分析的光子晶体微芯片，其特征是：利用光子晶体光子禁带的高效选择性光调控性与慢光子效应荧光放大效果，对普通传统化学传感器响应性的响应灵敏度与多底物识别度大幅提升，以实现单一、简单化学传感器对多底物的分析与检测。

8.根据权利要求1，4，5或6所述的高效多底物检测与分析的光子晶体微芯片，其特征是：本发明及其相应的分析方法具有对多底物检测荧光分析的广谱应用性。