(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210307513.1 (22)申请日 2022.03.25 (71)申请人 广西科技大 学 地址 545006 广西壮 族自治区柳州市东环 大道268号 (72)发明人 王国富　刘宴升　刘天行　周瑾　 贾小波　王小红　韦秦明　陈华金　 樊香所　秦觅觅　李红立　常海欣　 高喜　邓峻鹏　秦振乐　 (74)专利代理 机构 柳州市荣久专利商标事务所 (普通合伙) 45113 专利代理师 余航 (51)Int.Cl. G01N 21/84(2006.01) G01N 21/552(2014.01)G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种新冠病毒检测光学系统装置及其检测 区段生物探测传感界面的制备方法 (57)摘要 一种新冠病毒检测光学系统装置， 包括依次 相对应放置的卤素灯， 偏振器 Ⅰ， 双折射晶体， 透 镜， 传感棱镜， 偏振器 Ⅱ和光谱仪， 传感棱镜包括 棱镜以及下方的生物传感界面， 生物传感界面由 上至下依次包括粘结层、 BK7玻璃层、 金纳米颗 粒、 石墨烯和ACE2生物探针。 本发明利用传感棱 镜表面新冠病毒ACE2特异抗体和新冠病毒发生 特异性结合前后， 传感棱镜干涉相位可发生偏移 这一原理为依据， 将传感棱镜的检测区段和疑似 病患的咽拭子相接触， 并通过光源和线性宽带偏 振器等提供入射至传感棱镜的偏振光线， 光谱仪 检测从另一片线性宽带偏振器输出的干涉光线 光谱并进行识别， 从而确认是否存在新冠病毒， 以快速实现 疑似病患的新冠病毒检测。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 114544636 A 2022.05.27 CN 114544636 A 1.一种新冠病毒检测光学系统装置， 其特征在于： 该装置包括依次相对应放置的卤素 灯 （1） ， 偏振器 Ⅰ（2） ， 双折射晶体 （3） ， 透镜 （4） ， 传 感棱镜 （5） ， 偏振器 Ⅱ（6） 和光谱仪 （7） ， 所 述传感棱镜 （5） 设生物传感界面； 所述卤素灯 （1） 发出白光， 照射在偏振器 Ⅰ（2） 上； 所述偏振器 Ⅰ（2） 将白光 转换为P偏振光后射入双折 射晶体 （3） ； 所述双折 射晶体 （3） 将 偏振光分解 为两束传播方向一 致且偏振方向垂直的o 光和e光； 所述透镜 （4） 将光线汇聚并射入传感棱镜 （5） ； 所述o光射入传感棱镜 （5） 后， 激发棱镜表面产生表面 等离子体共振效应； 所述偏振器 Ⅱ（6） 将传感棱镜 （5） 射出的o 光和e光固定 于同一平面， 使其发生干涉； 所述光谱仪 （7） 将干涉光分解 为光谱线并显示出来。 2.根据权利要求1所述的一种新冠病 毒检测光学系统装置， 其特征在于： 所述传感棱镜 （5） 包括棱镜 （51） 以及下方的生物传感界面， 所述生物传感界面由上至下依次包括粘结层 （52） 、 BK 7玻璃层 （5 3） 、 金纳米颗粒 （54） 、 石墨烯 （5 5） 和ACE2生物探针 （5 6） 。 3.根据权利要求1所述的一种新冠病毒检测光学系统装置， 其特征在于： 所述卤素灯 （1） 输出的是波长范围为 480nm—730nm的白光 光源。 4.根据权利要求2所述的一种新冠病 毒检测光学系统装置， 其特征在于： 所述光线经棱 镜 （51） 折 射后， 射入生物传感界面的入射角度为6 0°至75°。 5.根据权利要求2所述的一种新冠病 毒检测光学系统装置， 其特征在于： 所述金纳米颗 粒 （54） 的厚度为10nm—5 0nm。 6.一种新冠病 毒检测光学系统装置之检测区段生物探测传感界面的制备方法， 其特征 在于： 它是权利要求2所述的一种新冠病毒检测光学系统装置之生物传感界面的制备方法， 其具体步骤为： （1） 制备 金纳米颗粒； （2） 将金纳米颗粒生长在 BK7玻璃上； （3） 将单层CVD石墨烯转移到金属纳米颗粒 上； （4） 采用ACE2作为病毒捕获生物探针分子， 将ACE2修饰于石墨烯之上形成新冠探测探 针； （5） 将负载新冠探测探针的BK 7玻璃由匹配液粘结于棱镜之上。 7.根据权利要求6所述的一种新冠病 毒检测光学系统装置之检测区段生物探测传感界 面的制备方法， 其特征在于： 所述步骤 （1） 采用化学生长法来制备金纳米颗粒， 其具体步骤 为： a． 将柠檬酸 三钠溶液和四氯金酸加入去离 子水中； b． 快速注入硼氢化钠； c． 搅拌混合物3.5—4.5小时， 获得 金纳米颗粒。 8.根据权利要求6所述的一种新冠病 毒检测光学系统装置之检测区段生物探测传感界 面的制备 方法， 其特 征在于： 所述 步骤 （2） 具体包括以下步骤： a． 将BK7玻璃放入去离 子水中； b． 倒入聚乙烯亚胺溶 液； c． 超声处 理20—40分钟；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114544636 A 2d． 加入AuNPs溶 液； e． 超声处 理30—50分钟， BK 7玻璃表面均匀生长出一层金纳米颗粒。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114544636 A 3