[发明专利]光学生物传感器

权利要求书

1.一种用于检测样本中的靶生物分析物的光学生物传感器，所述生物传感器包括：

-多孔硅或氧化铝衬底，其包括表面和固定在所述表面上的检测剂，所述检测剂包括感应域和信号域，所述感应域包括能够与所述靶生物分析物相互作用的接头，所述信号域包括发光供体和发光受体，其中所述发光供体和所述发光受体通过所述接头连接，且在不存在所述靶生物分析物时光耦合，使来自所述发光供体的光发射基本上被所述发光受体淬灭，所述靶生物分析物与所述接头的相互作用导致所述发光供体和所述发光受体的光学解耦合，从而导致来自所述发光供体的光发射；

-在所述衬底的表面上的多个光相互作用孔，其中所述孔配置为与来自所述发光供体的光发射相互作用以提供指示所述靶生物分析物的存在的可测量的光发射。

2.根据权利要求1所述的光学生物传感器，进一步包括一检测器，用于检测来自所述发光供体的光发射并提供含有关于所述光发射的信息的输出信号。

3.根据前述权利要求中任一项所述的光学生物传感器，其中在靶生物分析物接触所述接头时，所述接头可以被所述靶生物分析物裂解，使得所述接头的裂解导致所述发光供体和所述发光受体的光学解耦合。

4.根据前述权利要求中任一项所述的光学生物传感器，其中所述光相互作用孔的内表面包括与来自所述发光供体的光发射相互作用的光学结构。

5.根据权利要求4所述的光学生物传感器，其中所述光学结构是滤光片、反射镜或腔。

6.根据前述权利要求中任一项所述的光学生物传感器，其中所述衬底是共振微腔(pSiRM)衬底，其中所述光相互作用孔包括由共振微腔隔开的分布式布拉格反射镜。

7.根据权利要求6所述的光学生物传感器，其中所述衬底在反射光谱的反射带中心显示共振微腔凹陷，所述微腔凹陷的波长基本上与所述发光供体的发射波长相同，使来自所述发光供体的发射由所述微腔增强。

8.根据权利要求6所述的光学生物传感器，其中所述pSiRM的共振微腔凹陷对折射率变化敏感，且相对小的折射率变化在所述光谱中引起相对大的偏移。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的光学生物传感器，其中每个分布式布拉格反射镜包括在高孔隙率硅和低孔隙率硅之间交替变化的周期性层结构。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的光学生物传感器，其中所述微腔在高孔隙率硅中形成。

11.根据权利要求6至10中任一项所述的光学生物传感器，其中每个分布式布拉格反射镜的光学厚度是四分之一波长，所述微腔的光学厚度是半波长，且所述波长是所述荧光供体的发射波长。

12.根据前述权利要求中任一项所述的光学生物传感器，其中所述发光供体和所述发光受体是荧光供体/受体对或磷光供体/受体对。

13.根据权利要求12所述的光学生物传感器，其中所述发光供体和所述发光受体是荧光供体/受体对。

14.根据前述权利要求中任一项所述的光学生物传感器，其中所述靶生物分析物是相关的肽或蛋白质。

15.根据权利要求14所述的光学生物传感器，其中所述靶生物分析物是酶。

16.根据前述权利要求中任一项所述的光学生物传感器，进一步包括生物分析物特异性捕获剂。

17.根据权利要求16所述的光学生物传感器，其中所述生物分析物特异性捕获剂包括能够选择性结合所述靶生物分析物的结合剂。

18.根据权利要求17所述的光学生物传感器，其中所述生物分析物特异性捕获剂的形式是在其表面上包括结合剂的粒子。

19.根据权利要求17至18中任一项所述的光学生物传感器，其中所述结合剂选择性地从包括与所述靶生物分析物结构相关的其它组分的复杂流体中结合所述靶生物分析物。

20.根据权利要求19所述的光学生物传感器，其中所述结合剂是抗体。

21.一种检测装置，包括根据前述权利要求中任一项所述的光学生物传感器。