[发明专利]基于多光阱编码微球阵列和双光子荧光检测的液相悬浮式生物芯片

权利要求书

1.一种液相悬浮式生物芯片分析系统，包括近红外脉冲激光器、显微镜和 白光LED，所述近红外脉冲激光器所发激光首先经过由两组不同焦距透镜(L1， L2)组成的扩束系统来调节光斑大小以充满显微镜物镜后瞳，然后该激光光束 经分束或分时扫描后，依次经过二向色镜(DM)反射，由显微镜物镜聚焦后， 在焦平面形成光阱阵列，每个光阱均可捕获一个编码微球复合物，来自各个编码 微球复合物的双光子荧光信号透过二向色镜(DM)，通过带通滤光片(BPF)后， 经透镜(L5)聚焦至图像探测器进行成像检测；所述白光LED光源经透镜(L6) 聚焦后作为编码微球复合物的指示光源。

2.根据权利要求1所述的双光子荧光检测系统，其特征在于，所述近红外 脉冲激光器所发激光借助DOE或SLM元件进行分束。

3.根据权利要求1所述的分析系统，其特征在于，所述近红外脉冲激光器 所发激光通过GM或AOD元件进行分时扫描。

4.根据权利要求1所述的分析系统，其特征在于，一个由两个等焦距透镜 组成的望远镜系统耦合至该检测系统中，所述近红外脉冲激光器所发激光经分束 或分时扫描后经过所述望远镜系统。

5.根据权利要求1所述的分析系统，其特征在于，所述近红外脉冲激光器 波长位于780～1080nm波段。

6.根据权利要求1所述的分析系统，其特征在于，所述的图像探测器为CCD 或CMOS。

7.使用权利要求1所述液相悬浮式生物芯片分析系统检测生物的方法，包 括以下步骤：

步骤一，将编码好的微球通过化学偶联方式或者免疫结合方式捕获待测物， 然后将荧光探针耦合到微球表面，最终形成编码微球—待测物—荧光探针的编码 微球复合物，将上述编码微球复合物置于样品池中，将样品池置于上述检测系统 显微镜的电控二维平台上；

步骤二，启动近红外脉冲激光器，经显微镜物镜聚焦后的近红外脉冲激光在 焦平面处形成多光阱光镊，通过调节激光器功率大小，确保每个光阱处的瞬时光 子密度足够激发出双光子荧光信号；

步骤三，光阱位置固定不变，通过电控二维平台精确控制样品池移动，捕获 多颗编码微球复合物；

步骤四，以白光LED光源作为指示光源，定位富集有待测物的编码微球复 合物；

步骤五，切换至荧光场，只有富集有相应待测物的编码微球复合物才能激发 出双光子荧光信号，通过检测被捕获编码微球复合物各自的荧光信号并对微球编 码信息进行解码，对各组分分别采用工作曲线法，实现对待测物的实时定量分析。

8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，所述待测物是核酸、蛋 白质或病毒粒子。

9.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，所述微球编码方式采用 颜色编码、尺寸编码或颜色结合尺寸的组合编码。

10.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，编码微球复合物中，所 述荧光探针是荧光量子点或者染料分子。