[发明专利]基于4F系统的新型角度调制SPR成像系统

说明书

技术领域

本发明涉及图像成像技术领域，尤其涉及一种基于4F系统的新型角度调制SPR成像系统。

背景技术

表面等离子共振(Surface Plasmon Resonance，SPR)以其高灵敏、高通量、免标记、快速检测等诸多优势已经应用于生物检测、药品分析、分子识别等诸多生物化学领域，近二十年来得到了快速的发展，已经成为一种重要的监测工具。

Kretschmann棱镜结构是目前SPR传感器最常用的耦合结构，基于该结构主要有四种检测模式，分别是强度调制型、角度调制型、波长调制型及相位调制型。其中，强度调制SPR技术需要工作在固定的激发波长和入射角度，对于多种分子同时检测(高通量检测)的应用，各传感位点的相应灵敏度不同，SPR信号响应一致性查，导致误检或漏检，且该技术对传感芯片要求高，导致使用费用高。而角度调制SPR具有更大的动态范围，能够降低对传感芯片的要求，大幅降低使用成本。但是角度调制SPR需要机械扫描入臂和探测臂，对仪器结构设计要求非常高，而且需要笨重的扫描机械装置，由于存在大质量的机械部件移动扫描，导致检测速度慢、角度分辨率低、结构复杂和稳定性差，无法满足快速过程的高灵敏检测的需求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于4F系统的新型角度调制SPR成像系统，旨在解决现有技术中检测速度慢、灵敏度低和稳定性差的技术问题。

为实现上述目的，本发明第一方面提供一种基于4F系统的新型角度调制SPR成像系统，包括入射光路、传感模块及反射光路；

所述入射光路包括：光源模块、起偏器、扫描振镜及第一4F系统；

所述传感模块包括棱镜、传感膜及流通池，所述流通池用于将待测试样品流过所述传感膜；

所述反射光路包括第二4F系统及接收器；

所述光源模块发出准直光经过所述起偏器，形成P偏振光，所述P偏振光入射至所述扫描振镜发生反射，反射的P偏振光入射至所述第一4F系统，由所述第一4F系统出射后经所述棱镜耦合，且入射到棱镜表面的传感膜激发SPR现象，所述传感膜将反射P偏振光，反射的P偏振光入射至所述第二4F系统，由所述第二4F系统出射至所述接收器，由所述接收器形成所有传感位点的SPR角谱曲线，并反馈给终端设备，所述终端设备利用所述SPR角谱曲线生成SPR图像。

进一步的，所述第一4F系统包含第一透镜与第二透镜，所述扫描振镜反射的P偏振光从所述第一透镜入射并从所述第二透镜射出。

进一步的，所述第二4F系统包含第三透镜与第四透镜，且所述传感膜反射的P偏振光从所述第三透镜入射并从所述第四透镜射出。

进一步的，所述系统还包括检偏器，所述检偏器位于所述第三透镜与所述第四透镜之间，用于抑制散射过程中产生的S偏振光。

进一步的，所述扫描振镜按照预置的步长转动，以改变入射至所述第一4F系统的P偏振光的入射方向，所述入射方向的范围为[-θ，+θ]。

进一步的，所述接收器为阵列探测器。

进一步的，所述阵列探测器为电子CCD或CMOS探测器或阵列光电探测器。

进一步的，所述光源模块为可调波长光源模块。

进一步的，所述光源模块包括宽带光源及滤波器；所述宽带光源发射波束之后经过所述滤波器滤波，得到所述准直光并入射所述起偏器；

所述宽带光源为相干宽带光源，非相干宽带光源或者部分相干宽带光源，所述滤波器为液晶滤波器、声光滤波器或者由多组滤光片构成的滤波器。

进一步的，所述光源模块由至少两个独立的不同波长的光源构成。