[实用新型]一种超高灵敏检测单分子和单纳米粒子的薄层流动池

说明书

本实用新型公开一种超高灵敏检测单分子和单纳米粒子的薄层流动池，其特征在于，包括基座、流动池主体以及连接管，流动池主体设置于基座顶面，流动池主体底面设有内凹结构并与基座顶面构成微通道，流动池主体设有连通孔从表面伸入至流动池主体内部并与微通道通连，连接管经连通孔伸入流动池主体内部并与微通道通连，微通道高度范围为20nm‑100um。相对现有技术，本实用新型技术方案具有结构简单、方便检测且精确度高等优点，可使薄层流动池能够方便地在SPR显微镜和全内反射荧光显微镜中观察到单个纳米粒子和单个荧光粒分子，最大限度地提高荧光分子和纳米粒子达到超高的灵敏度。

技术领域

本实用新型涉及超高灵敏度显微成像技术领域，特别涉及一种超高灵敏检测单分子和单纳米粒子的薄层流动池。

背景技术

表面等离子体共振(SPR)是一种免标记、实时快速且灵敏的检测手段，其中SPR技术能够应用于分子间相互作用以及蛋白质构象结构变化研究，在上个世纪80年代期间，基于消逝波的SPR就应经被应用于生物化学反应体系中，并且第一款商用的SPR仪器于1991年诞生，该仪器可应用于测试受体-配体之间相互作用，随后几十年内，SPR技术得到充分发展且可用于筛选膜上的受体或者配体。近年来，SPR技术和显微镜成像技术进行结合而得到的SPR显微成像技术被应用于单个纳米粒子、单个细胞以及单个病毒的成像技术。

基于成像式的SPR显微镜可对单个纳米粒子甚至单分子及其发生的生物化学反应快速且高灵敏度的成像显示。由于单个纳米粒子的SPR显微镜图像对比度取决于其介电常数，即适用于任何材料物理特性，因此SPR显微镜可用于研究各种类型的纳米粒子，例如金属纳米粒子、半导体、金属氧化物、有机聚合物纳米粒子以及生物纳米粒子(细菌和病毒等)。

SPR显微镜的检测精度与粒子直径三次方成反比，而暗场荧光显微镜与粒子直径的六次方成反比，因此SPR显微镜用于检测小纳米粒子比暗场荧光显微镜更加敏感。更重要的是，SPR显微镜允许对软纳米材料，例如病毒、蛋白等纳米粒子进行观察且无需标记，其原理是通过入射光耦合到介质层的表面激发得到表面等离子波，跟入射光发生全内反射产生消逝波能量相同时则会发生共振，使反射光的能量急剧减少。因此表面等离子共振显微镜对介质层的折射率变化非常敏感，可区分折射率不相同的材料形成明暗不同图像，从而构成一种具有高分辨率、免荧光标记的表面等离子共振显微成像图。

现有技术中，无论是SPR显微镜或全内反射荧光显微镜的显微成像原理都是与消逝波相关，然而消逝波在样品表面约500nm的薄层范围内。距离基底 500nm高度以上的样品，在SPR显微镜和全内反射荧光显微镜中都是观察不到的。并且纳米粒子或者荧光分子发生布朗运动，500nm高度以上的粒子自身会运动到消逝场内或碰撞到基底表面从而被检测出来，但布朗运动是无规则的，这样使得微通道的尺寸限制对于信号强度的影响至关重要。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种结构简单、方便检测且精确度高的超高灵敏检测单分子和单纳米粒子的薄层流动池，旨在使薄层流动池能够方便地在SPR显微镜和全内反射荧光显微镜中观察到单个纳米粒子和单个荧光粒分子，最大限度地提高荧光分子和纳米粒子达到超高的灵敏度。

为实现上述目的，本实用新型提出的一种超高灵敏检测单分子和单纳米粒子的薄层流动池，包括基座、流动池主体以及连接管，流动池主体设置于基座顶面，流动池主体底面设有内凹结构并与基座顶面构成微通道，流动池主体设有连通孔从表面伸入至流动池主体内部并与微通道通连，连接管经连通孔伸入流动池主体内部并与微通道通连。

优选地，所述微通道高度范围为20nm-100um。

优选地，所述基座表面设有凹槽结构，所述流动池主体底部至少部分嵌入至凹槽结构内。

优选地，所述流动池主体底部边沿设有向下设置的围边结构，围边结构至少部分套于所述基座顶部。