[发明专利]用于检测结合亲和力的装置

权利要求书

1.一种用于检测结合亲和力的装置(1)，所述装置(1)包括

-基板(3)和布置在其上的防泄漏平面波导(2)，所述平面波导(2)具有比所述基板(3)的折射率高的折射率，以及长度(200)和宽度(201)和与上面布置所述平面波导(2)的基板(3)相对的外表面(7)，

-布置在所述平面波导(2)上的光栅(4)，所述光栅(4)包括沿着所述平面波导(2)的所述宽度(201)的方向延伸的光栅线(400)，以及沿着所述平面波导(2)的所述长度(200)的方向的光栅周期(401)，所述光栅周期(401)小于1微米，所述光栅(4)用于在操作中将入射在所述光栅(4)上的预定波长的相干光(5)耦入所述平面波导(2)，使得耦入所述平面波导(2)的所述相干光(5)沿着对应于所述平面波导(2)的所述长度(200)的方向的预定传播方向(14)传播通过所述平面波导(2)，其中所述相干光(5)的瞬逝场(6)沿着所述平面波导(2)的所述外表面(7)传播，

-布置在所述平面波导(2)的所述外表面(7)上的解耦器(20)，所述解耦器(20)在所述预定传播方向(14)上与所述光栅(4)间隔至少10微米的距离(420)，

其中所述平面波导(2)的所述外表面(7)上的解耦器(20)包括布置在所述平面波导(2)的所述外表面(7)上的受体分子(8)，所述受体分子(8)能够使目标样本(9)与所述受体分子(8)结合，其中所述受体分子(8)沿着多个平行直线(11)布置，所述直线(11)彼此间隔开，使得在操作中，被与所述受体分子(8)结合的所述目标样本(9)衍射的所述瞬逝场(6)的所述相干光的一部分与所述平面波导(2)分离，成为沿着预定检测方向(13)从所述平面波导(2)传播出去的衍射相干光的准直光束(12)，

其中所述平面波导(2)的所述外表面(7)上的所述解耦器(20)进一步包括布置在所述平面波导(2)的所述外表面(7)上的填充物分子(80)，所述填充物分子(80)位于形成在平行直线(11)之间的间隙(110)中，所述受体分子(8)沿着所述平行直线(11)布置，所述填充物分子(80)无法使所述目标样本(9)与所述填充物分子(80)结合，

以及其中沿着所述预定直线(11)布置的所述受体分子(8)和布置在所述预定直线之间的间隙(110)中的所述填充物分子(80)一起在所述平面波导(2)的所述表面(7)上形成光学平滑的区域，所述光学平滑的区域相对于所述平面波导(2)的所述外表面(7)具有相同的折射率和一致的高度，所述高度的变化范围不超过1纳米。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述填充物分子(80)与所述受体分子(8)相同，但是所述填充物分子(80)失活，从而不能使所述目标分子(9)与所述填充物分子(80)结合。

3.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述光栅(4)布置在与所述基板(3)相对的所述平面波导(2)的所述外表面(7)上。

4.根据前述权利要求中任一项所述的装置(1)，其中在所述预定传播方向(14)上测量的在所述多个平行直线(11)中的相邻布置的平行直线(11)之间的最小距离d_min根据以下等式定义

d_min＝λ/(N-n_Csinα)

其中

α是在预定传播方向(14)上测量的在所述预定检测方向(13)与所述平面波导(2)的所述外表面(7)的法线之间的纵向角度，

λ是所述相干光的真空波长，

N是传播通过所述平面波导的所述相干光的有效折射率，并且

n_C是所述平面波导的所述外表面上介质的折射率，

并且其中所述多个平行直线(11)中的相邻布置的平行直线(11)被布置为彼此之间的距离d为所述最小距离d_min的整数倍。

5.根据权利要求4所述的装置(1)，其中在所述预定传播方向(14)上测量的在所述多个平行直线(11)中的相邻布置的平行直线(11)之间的距离d在λ/2＜d＜2λ/3的范围内，或者是其整数倍。

6.根据权利要求4所述的装置(1)，其中所述纵向角度α在1°＜α＜20°的范围内。