技术详情
一、成果简介
随着我国经济的高速发展和人民生活水平的提高，环境污染、疾病监测、食品安全等民生热点日益受到人们的关注。如何对上述问题进行简单、快速的监控，将一些危害降至最低，保障人民生活和生产，这就需要一种可实时实地检测、操作简便的多应用传感器件。表面等离子体波（SPP）传感器是一种基于光学检测的传感器件，被广泛用于药物筛选、食物检测、环境监测和细胞膜模拟等方面。相对于目前常见的化学、电子、力学等传感器，SPP 传感器拥有实时检测、无需标记、对被检测物无损害、探测方法简单等众多优点。为了降低成本、稳定性能、减小体积，集成型SPP 传感器件成为了现今研究热点。然而现有的集成型SPP 传感器件普遍存在灵敏度低，探测范围小等问题，限制了其应用的推广。课题组从2006 年开始合作从事集成型SPP 传感器件研究，在国家973 项目、自然科学基金重点项目、教育部清华大学自主研究项目等项目资助下，创新性提出一种基于SPP-介质波导异质垂直耦合器的可集成生化传感芯片，并对传感芯片的传感特性和应用进行了深入研究和探索。
芯片的特点和性能如下：
1、可集成，芯片体积小，可与便携设备集成；
2、可批量生产，价格低廉；
3、灵敏度较传统的集成型SPP 传感器件高；
4、可实现对传感区域的精确或者大范围调节；
5、可实现对纳米量级大小的物质的探测；
6、传感性能稳定，应用领域广泛。
上述优点表明该芯片可以工厂大批量生产经营，也可以用于实验室的科研，在化学、生物、医学等多个领域均有应用价值。查新表明，国内外目前尚未发现有相似原理的器件。
二、应用说明
可集成型SPP 生化传感芯片经实验室多次验证，可以实现对折射率液体以及纳米级薄层物质的高灵敏探测，并初步应用于对双酚a（简称BPA，一种塑料生长常用原料，每年生产将近2700 万吨含BPA 的塑料类物质，BPA 具有胚胎致畸性和致毒性）的检测。实验结果表明，该芯片对于 BPA的探测极限浓度可以达到 0.1ng/m（l 欧盟公布食品准则中水含有 BPA的最高浓度为1ng/ml）。
三、效益分析
由于目前国内尚无同类产品，而且此产品可在疾病检验、环境监测、药品鉴别等多个领域应用，具有较大的市场推广空间。本芯片价格低廉、使用简便、对样品无二次污染、性能稳定，甚至对纳米量级的生化小分子探测均具有高灵敏度，相对于其他类型的传感器件，具有明显的经济和技术优势。
