[发明专利]一种高精度纳米传感器及其应用

说明书

本发明涉及一种高精度纳米传感器及其应用。其包括分光光度计和样品池；样品池为下半部内包被有树脂纳米颗粒的玻璃皿；树脂纳米颗粒的制备方法为：取拟草果酯、氢氧化钠，加热，待熔融后降温，再加入聚甲基丙烯酸甲酯，恒温，加入纳米石英粉，分散均匀，再加入脱泡搅拌机中进行预脱泡，再放入真空烘箱中进行真空脱泡，然后注入玻璃皿，放入烘箱中进行固化。与现有技术相比，本发明利用树脂纳米颗粒能与金葡菌细胞壁上独特的结合凝固酶相结合，并可在75%乙醇作用下解吸附的特点，既去除了其它杂质影响，也剔除了无活性的金葡菌，从测量结果精度更高；而且，采用纳米形态，能扩大比表面积，既有利有快速吸附，也有利有快速解吸。

技术领域

本发明属于传感器技术领域，特别是涉及一种用于测金葡菌的高精度纳米传感器。

背景技术

当今纳米技术的发展，不仅为传感器提供了良好的敏感材料，例如纳米粒子、纳米管、纳米线、纳米薄膜等，而且为传感器制作提供了许多新颖的构思和方法，例如纳米技术中的关键技术STM，研究对象向纳米尺度过渡的MEMS技术等。与传统的传感器相比，纳米传感器尺寸减小、精度提高等性能大大改善，更重要的是利用纳米技术制作传感器，是站在原子尺度上，从而极大地丰富了传感器的理论，推动了传感器的制作水平，拓宽了传感器的应用领域。

纳米传感器的主要应用领域包括医疗保健、军事、工业控制和机器人、网络和通信以及环境监测等。随着相关技术的成熟，纳米传感器在国防安检方面的强大优势逐渐显现。相信在不久的将来，纳米传感器将用于新一代的军服和设备，并将用来检测炭疽和其他的危险气体等。纳米传感器主要包括以下三大类:纳米生物和化学传感器、纳米气敏传感器、以其他类型的纳米传感器(流量、压力和温度）等。

金葡菌（金黄色葡萄球菌）为革兰氏阳性菌，直径约1.0um。金黄色葡萄球菌是人类化脓感染中最常见的病原菌，可引起局部化脓感染，也可引起肺炎、伪膜性肠炎、心包炎等，甚至败血症、脓毒症等全身感染。金黄色葡萄球菌除了引起感染外，其产生的肠毒素可污染食物而致食物中毒食品极易被其污染。因此，对金黄色葡萄球菌的进行检测、限量在卫生安全中显得极为重要。对于金黄色葡萄球菌的定量检测，目前主要采用存在耗时太长和工作量大的缺陷。分光光度法虽较简易，但不能区别金黄色葡萄球菌的死活。而且，现有的测定仪器结构复杂，在传感器方面也较少研究。

发明内容

本发明公开了一种用于测金葡菌的高精度纳米传感器，能克服金黄色葡萄球菌的定量检测时耗时太长和工作量大的技术问题，并且能对活的金黄色葡萄球菌进行定量。

本发明所述的高精度纳米传感器，所述纳米传感器包括分光光度计和样品池；所述样品池为下半部内包被有树脂纳米颗粒的玻璃皿；所述树脂纳米颗粒的制备方法为：取拟草果酯10g、氢氧化钠3g，加热到180℃，待熔融后降温至150℃，再加入聚甲基丙烯酸甲酯100g，恒温1h，加入纳米石英粉15g，分散均匀，再加入脱泡搅拌机中进行预脱泡，之后放入真空烘箱中进行真空脱泡，然后快速喷雾注入玻璃皿，使其粒径在5-20nm，放入烘箱中进行固化。

本发明所述的高精度纳米传感器，所述样品池的下口封闭，仅连接毛细管，以吸入试样或75%乙醇溶液；其上口封闭，仅连接往复泵，以控制吸样体积。

本发明所述的高精度纳米传感器，所述分光光度计包括保护壳，该保护壳内设有蓄电池、可见光源、入射狭缝、准直镜、光栅、聚光镜、出射狭缝、反光镜、光电检测器、A/D转换器、微处理器、往复泵、毛细管；所述蓄电池分别连接微处理器、可见光源和往复泵；所述可见光源发出的光能穿过入射狭缝，经准直镜转换成平行光，再照射至光栅进行分光，该分光经聚光镜变成光束后再出射狭缝变成单色光；所述单色光水平照射至样品池，并正对样品池后的光电二极管陈列；所述微处理器连接并控制光电二极管陈列、A/D转换器和往复泵。

本发明所述的高精度纳米传感器，所述可见光源为氘灯或者钨灯；所述光电检测器为二极管阵列；所述样品池对应处的保护壳呈透明状，以便观察溶液情况。