[发明专利]一种用于核酸检测的生物传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种用于核酸检测的生物传感器，其特征在于，包括熔融连接在一起的两根微纳光纤、固定于所述两根微纳光纤表面的探针单链DNA；两根所述微纳光纤都包括一个均匀腰区、位于所述均匀腰区两侧的锥形过渡区，光功率在所述两根微纳光纤之间耦合传递，所述锥形过渡区形状和所述均匀腰区直径抑制高阶模式传输。

2.根据权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，所述探针单链DNA与目标单链DNA杂交后引起光纤表面折射率的变化。

3.根据权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，所述两根微纳光纤工作在转折点附近区域；所述转折点指所述两根微纳光纤的有效群折射率相等。

4.根据权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，所述两根微纳光纤的有效群折射率相等。

5.根据权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，还包括输入端口和输出端口，所述输入端口和所述输出端口置于所述两根微纳光纤的两端；TE/TM偏振的入射光照射到所述输入端口，所述输出端口观测干涉谱线；通过检测所述干涉谱线波峰或波谷的偏移，对所述光纤表面折射率的变化进行检测。

6.根据权利要求5所述的生物传感器，其特征在于，所述输入端口为P1和P2，所述输出端口为P3和P4；TE/TM偏振的入射光照射到P1和/或P2，在所述两根微纳光纤中会同时激励起偶模和奇模；所述偶模和所述奇模沿着所述两根微纳光纤进行传输时发生能量交换，在P3和P4观测到所述干涉谱线。

7.根据权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，通过多聚赖氨酸吸附法，实现所述探针单链核酸在所述两根微纳光纤表面的固定。

8.一种用于核酸检测的生物传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、以溶剂折射率为参考，计算不同耦合器光纤直径和工作波长下转折点附近的灵敏度曲线；

S2、利用热熔融拉伸方法对两根光纤进行拉伸，通过控制工艺参数得到所需尺寸的光纤耦合器；两根所述光纤都包括一个均匀腰区、位于所述均匀腰区两侧的锥形过渡区，光功率在所述光纤耦合器之间耦合传递，所述锥形过渡区形状和所述均匀腰区直径抑制高阶模式传输；

S3、将光纤耦合器固定在样品池上，通过生物修饰在光纤表面附着一层表面修饰基团，然后固定探针单链核酸。

9.根据权利要求8所述的生物传感器的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述热熔融拉伸方法具体包括如下步骤：

S201、取两根单模光纤，在每根光纤的中间剥除一段保护层，裸露出光纤包层，并将所述光纤包层外表面清洗干净；

S201、将处理好的光纤分别固定到可移动的V型槽内，并将所述两根光纤打结在一起；

S201、对光纤的裸露部位进行加热，并通过V型槽对光纤施以轴线拉力，实现光纤耦合器的拉制。

10.根据权利要求8所述的生物传感器的制备方法，其特征在于，所述光纤耦合器的所述均匀腰区具有约1μm的直径；所述溶剂具有约1.33的折射率。