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原文传递一种基于棒-环结构的介质纳米光波天线传感器及应用

专利名称：	一种基于棒-环结构的介质纳米光波天线传感器及应用
摘要：	本发明公开了一种基于棒‑环结构的介质纳米光波天线传感器，以主要含有二氧化硅的材料作为基底，所述基底上设有周期阵列布置的棒‑环结构的硅层，对波长范围为600纳米‑2500纳米的入射光，在透射/反射谱线中能获得尖峰。本发明利用介质材料在入射光照射下会极化并产生内部位移电流的极子谐振特性，可以间接检测环境折射率的变化，进而用于水体污染物的检测。而且低损耗特性可在获得较大局域场增强同时避免较强光热效应对传感标记物分子的破坏，通过前期的标定及后期的比对，可通过检测得到的谐振波长反推出待测蛋白分子的构成及浓度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	浙江;33
申请人：	浙江大学
发明人：	李强;马彬泽;吕俊;仇旻
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-21T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-29T00:00:00+0800
申请号：	CN201910573288.4
公开号：	CN110389110A
代理机构：	杭州之江专利事务所(普通合伙)
代理人：	牛世静
分类号：	G01N21/41(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	310027 浙江省杭州市西湖区浙大路38号
主权项：	1.一种基于棒-环结构的介质纳米光波天线传感器，其特征在于，以主要含有二氧化硅的材料作为基底，所述基底上设有周期阵列布置的棒-环结构的硅层，对波长范围为600纳米-2500纳米的入射光，在透射/反射谱线中能获得尖峰。 2.根据权利要求1所述的基于棒-环结构的介质纳米光波天线传感器，其特征在于，每个棒-环结构中包括一个长方形棒和环：长方形棒的长边为300纳米-1微米，沿y方向，短边为50纳米-200纳米；环的外圆半径为100纳米-1微米，内圆半径为50纳米-150纳米；所述棒-环结构的周期阵列x方向周期与y方向周期都为300纳米-1微米。 3.根据权利要求1所述的基于棒-环结构的介质纳米光波天线传感器，其特征在于，每个棒-环结构中，长方形棒的中心距离环的中心距离为300～450nm。 4.根据权利要求1所述的基于棒-环结构的介质纳米光波天线传感器，其特征在于，每个棒-环结构中包括一个长方形棒和环：长方形棒的长边为650纳米-800纳米，沿y方向，短边为100纳米-200纳米；环的外圆半径为150纳米-300纳米，内圆半径为90纳米-130纳米；所述棒-环结构的周期阵列x方向周期与y方向周期都为650-850纳米，长方形棒的中心距离环的中心距离为350～400nm。 5.根据权利要求1所述的基于棒-环结构的介质纳米光波天线传感器，其特征在于，所述硅层高度为50纳米-1微米。 6.根据权利要求1所述的基于棒-环结构的介质纳米光波天线传感器，其特征在于，所述基底采用石英片基底，厚度大于等于100微米。 7.一种利用权利要求1～6所述的传感器检测蛋白分子浓度的方法，其特征在于，将含有蛋白分子的待检测样品滴加在所述的棒-环结构的周期阵列硅层上，垂直入射波长范围为600纳米-2500纳米的入射光，确定透射/反射谱线中的目标测量峰的波长，计算该目标测量峰与标准对照品对应的目标测量峰之间的波长的移动距离数据，得到检测结果。 8.根据权利要求7所述的传感器检测蛋白分子浓度的方法，其特征在于，所述的待检测样品中蛋白分子浓度为5％～15％。 9.根据权利要求7所述的传感器检测蛋白分子浓度的方法，其特征在于，检测前，预先对多个已知浓度的标准对照品进行标定，确定其蛋白分子质量百分浓度与目标测量峰移动距离数据之间的关系，实际检测时，得到所述移动距离数据后，利用所述蛋白分子质量百分浓度与目标测量峰移动数据之间的关系，直接得到所述待检测样品中蛋白分子的质量百分浓度。 10.一种对蛋白分子浓度进行检测的装置，包括入射光发射器、接收器、检测样品的传感器以及光谱仪，其特征在于，所述传感器为权利要求1～7所述的棒-环结构的介质纳米光波天线传感器。
所属类别：	发明专利