[发明专利]一种用于SPR检测仪的棱镜及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物检测技术领域，更具体的说是涉及一种用于SPR检测仪的棱镜及其制作方法。

背景技术

表面等离子共振(SPR)是一种物理光学现象，两种不同折射率的透明介质交界面上，当一束光线从高折射率介质入射到低折射率介质，光线将发生折射和反射。当入射角增大到某一特定值时，折射角等于90°，此时光沿着与界面相切的方向射出，此时的入射角成为临界角。如果入射角超过临界角，则入射光线将不会进入另一介质，而全部被反射回入射介质中，发生全内反射。实际上，尽管全部入射光被反射，一种叫渐逝波的电磁场会穿过界面渗透到低折射率介质中，能量呈指数衰减。若在界面处镀上一层金属薄膜，则金属薄膜表面的自由电子受入射光激发而产生电荷振荡，进而形成表面等离子体。调整光的入射角或波长到某一适当值时，表面等离子体与渐逝波的频率和波数相等，二者便发生能量耦合，形成表面等离子共振。

SPR检测仪利用无需标记、对表面特性和物质变化敏感的特点，被广泛应用于生命科学、临床诊断、食品安全、环境监测等领域，棱镜作为SPR检测仪重要的组成部分，需求量得到了很大的提升。但目前市场上的棱镜材质均选用玻璃材质，需经过严格加工，成本较高。并且需要在棱镜上滴加少量的匹配液，再盖上镀金的玻片，不仅生产镀金玻片成本高，而且更换非常的麻烦；或者在棱镜表面添加一层薄层，再盖上镀金玻片，仍然存在薄层使用次数有限、易损坏以及容易受到外界灰尘影响的问题。

因此，如何提供一种更换便捷、生产成本低的用于SPR检测仪的棱镜成为了本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于SPR检测仪的棱镜及其制作方法，不仅可实现以树脂为原材料的批量加工，降低了生产成本，而且可作为一次性耗材，应用于便携式的检测中去。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于SPR检测仪的棱镜，包括：主体和金膜；所述金膜镀于所述主体的顶端端面上。

优选的，在上述一种用于SPR检测仪的棱镜中，所述主体的形状包括三棱锥、半圆柱或梯形体。

优选的，在上述一种用于SPR检测仪的棱镜中，所述主体的形状为梯形体。

光路在传输路线并不经过主体的底端，采用梯形体既减少了材料的浪费，又缩小了棱镜的体积。

优选的，在上述一种用于SPR检测仪的棱镜中，所述主体由树脂材料制作而成。

优选的，在上述一种用于SPR检测仪的棱镜中，所述金膜的厚度范围为30～100nm。

一种用于SPR检测仪棱镜的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)开模加工：采用精密开模设备加工模具后，以树脂材料为原料，进行所述主体的生产加工；

(2)清洗：使用中性清洗剂清洗所述主体顶端表面，并用去离子水冲洗3～5遍；

(3)干燥：使用鼓风机进行干燥15～20min，吹干水渍；

(4)镀膜：采用磁控溅射镀膜机镀膜，将所述主体放置于所述磁控溅射镀膜机入口处的传送装置上，启动所述传送装置以及所述磁控溅射镀膜机；靶阴极发射溅射原子，所述溅射原子穿过溅射通道附着在所述主体顶端表面，并在所述主体顶端表面形成膜层。

优选的，在上述一种用于SPR检测仪棱镜的制作方法中，所述树脂材料包括烯丙基二甘醇碳酸酯、环氧树脂或聚甲基丙烯酸甲酯。

优选的，在上述一种用于SPR检测仪棱镜的制作方法中，所述树脂材料为聚甲基丙烯酸酯。

由于聚甲基丙烯酸甲酯具有极好的透明性，良好的力学性能、化学稳定性和耐候性，将其用于制作棱镜的材料，不仅透光率高，不会影响光线的传输，而且易加工成型。

优选的，在上述一种用于SPR检测仪棱镜的制作方法中，所述步骤(4)中，须先镀一层2-5nm的铬膜，再镀一层30-100nm的金膜。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种用于SPR检测仪的棱镜及其制作方法，有益效果在于：直接将金膜镀在棱镜表面上，无需使用匹配液或薄层，避免了传统棱镜更换镀金玻片困难的问题；采用精密开模的方式加工模具后，以树脂材料批量加工，大大降低了生产加工成本；本发明的棱镜可作为一次性耗材，用完即扔，可用于便携式的检测中去。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。