基于空芯光纤的新型化学发光传感系统-论文.pdf

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1、第34卷第9期光学学报V01．34，NO．92O14年9月ACTAOPTICASINICASeptember，2014基于空芯光纤的新型化学发光传感系统盛小夏陈国平石艺尉(复旦大学电磁波信息科学教育部重点实验室，上海200433)摘要结合溶胶一凝胶固定酶的方法和介质膜金属空芯光纤，提出了一种新型空芯光纤结构的化学发光传感腔。研究了将溶胶一凝胶敏感膜镀制在空芯光纤内壁的工艺，并对此种新型传感器件的发光和导光模式进行了仿真计算，讨论了传感腔各项参数的优化。设计和搭建了基于新型空芯光纤化学发光腔的传感系统，对隐形眼镜液中双氧水含量的实际测量表明，系统具

2、有较高的检测灵敏度(10gM)和良好的重复性。传感系统操作简单、响应快速、可小型化，在生化研究、环境监测以及食品工业等领域有广阔的应用前景。关键词光纤光学；传感系统；空芯光纤；化学发光；溶胶一凝胶法中图分类号TN253文献标识码Adoi：10．3788／AOS2O1434．0923004NovelChemiluminometricSensingSystemBasedonHollowFiberShengXiaoxiaChenGuopingShiYiwei(KeyLaboratoryfoInformationScienceofElectromagne

3、ticWaves，MinistryofEducation，FudanUniversity，Shanghai200433，China)AbstractAnewkindofchemiluminometricsensingcellbasedonhollowfiberisproposedbycombiningsol—gelenzymeimmobilizationanddielectric—coatedmetallichollowfiber．Thefabricationtechniquesforcoatingsol—gelsensingmembranein

4、sidethehollowfiberarestudied．Transmissionmodeandluminescencemodeofthenewdevicearesimulated，andoptimizationofsystemparametersisdiscussedaccordingtothecalculationresults．Ahollowfiberbasedsensingsystemisdesignedandestablishedfordetectinghydrogenperoxideconcentration．Anditisappli

5、edtodetectthehydrogenperoxideconcentrationincontact—lensdisinfectantsolution．Ahighsensitivity(10uM)andgoodrepeatabilityareachieved．Thesystemhaspotentialityinbiochemicalresearch，environmentalprotectionandfoodindustry。owingtoitseasyoperation．rapidresponseandminiaturization．Keyw

6、ordsfiberoptics；sensingsystem；hollowfibers；chemiluminescence；sol—gelmethodOCIScodes230．737O：260，156O：280．47881引言活性酶作为一种化学发光催化剂，具有选择性好、催化反应条件温和、无污染等特点，常被用于这化学发光(CL)是物质在进行化学反应过程中伴随的一种光辐射现象。光纤化学发光传感器具有类传感器。但天然酶稳定性差、易失活、不能重复使用，这使得固定化酶的概念和技术得以提出和发展。灵敏度高、设备简单、检测快速等优点，在生命科学、溶胶一凝胶法(S

7、G)固定化酶可以在温和的条件下进生物医药、环境科学等领域都得到了广泛应用]。其行，能较好地保持酶的活性，因而成为一种常用的固主要是依据化学检测体系中待测物浓度与体系的化定化酶方法。在已经报道的固定化酶化学发光传感学发光强度在一定条件下呈定量线性关系的原理，利器中，通常是将活性酶固定在透明的比色皿_2J、玻璃用仪器检测化学发光强度，从而确定待测物含量。收稿日期：2014—05—05：收到修改稿日期：2014—05—30基金项目：国家自然科学基金(61201062，61177021)作者简介：盛小夏(1989一)，女，硕士研究生，主要从事空芯光纤化学

8、发光传感方面的研究。E—mail：11210720073@fudan．edu．cn导师简介：石艺尉(1963一)，男，教授，主要从事光波