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HK1069631B - A guided mode resonant filter biosensor using a linear grating surface structure - Google Patents

A guided mode resonant filter biosensor using a linear grating surface structure Download PDF

Info

Publication number
HK1069631B
HK1069631B HK05102169.6A HK05102169A HK1069631B HK 1069631 B HK1069631 B HK 1069631B HK 05102169 A HK05102169 A HK 05102169A HK 1069631 B HK1069631 B HK 1069631B
Authority
HK
Hong Kong
Prior art keywords
biosensor
grating
refractive index
resonant
wavelength
Prior art date
Application number
HK05102169.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Chinese (zh)
Other versions
HK1069631A1 (en
Inventor
Brian T. Cunningham
Jane Pepper
Bo Lin
Peter Li
Jean Qiu
Homer Pien
Original Assignee
Sru Biosystems, Inc.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US10/059,060 external-priority patent/US7070987B2/en
Application filed by Sru Biosystems, Inc. filed Critical Sru Biosystems, Inc.
Publication of HK1069631A1 publication Critical patent/HK1069631A1/en
Publication of HK1069631B publication Critical patent/HK1069631B/en

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Claims (19)

  1. Biosensor, umfassend:
    (a) ein eindimensionales Gitter, umfassend ein Material mit einem hohen Brechungsindex (n2);
    (b) eine Materialschicht mit niedrigem Brechungsindex (nsubstrate), die das eindimensionale Gitter trägt;
    (c) eine oder mehrere spezifische Bindungssubstanzen, die auf der Oberfläche des eindimensionalen Gitters gegenüber der Materialschicht mit dem niedrigen Brechungsindex immobilisiert sind; wobei;
    bei Beleuchtung des Biosensors durch Erzeugung eines Abstrahlmodus im Gitter ein schwingender Gittereffekt in einem reflektierten Strahlungsspektrum des einfallenden Lichts erzeugt wird; und die Tiefe (t2) und die Periode des Gitters geringer ist als die Wellenlänge des schwingenden Gittereffekts; das eindimensionale Gitter direkt auf der Schicht mit dem niedrigen Brechungsindex angeordnet ist; und das eindimensionale Gitter aus kontinuierlichen parallelen Linien besteht.
  2. Biosensor, umfassend:
    (a) eine eindimensionale Gitteroberflächenstruktur, umfassend ein Material mit einem niedrigen Brechungsindex (nsubstrate);
    (b) eine Materialschicht mit hohem Brechungsindex (n2), die auf der eindimensionalen Gitteroberflächenstruktur mit einem niedrigen Brechungsindex aufgebracht ist;
    (c) eine oder mehrere spezifische Bindungssubstanzen, die auf der Oberfläche der Materialschicht mit dem niedrigen Brechungsindex gegenüber der eindimensionalen Gitteroberflächenstruktur immobilisiert sind; wobei;
    bei Beleuchtung des Biosensors durch Erzeugung eines Abstrahlmodus in der eindimensionalen Gitteroberflächenstruktur, auf der eine Materialschicht mit hohem Brechungsindex aufgebracht ist, ein schwingender Gittereffekt in einem reflektierten Strahlungsspektrum des einfallenden Lichts erzeugt wird; und die Tiefe (t2) und die Periode der eindimensionalen Gitteroberflächenstruktur geringer ist als die Wellenlänge des schwingenden Gittereffekts; die Materialschicht mit hohem Brechungsindex eine Dicke aufweist, die geringer ist als die Tiefe der eindimensionalen Gitteroberflächenstruktur ist.
  3. Biosensor nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Querschnittsprofil des eindimensionalen Gitters ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus dreieckig, trapezförmig, rechteckig oder quadratisch.
  4. Biosensor nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Wellenlängenmaximum von dem Biosensor reflektiert wird, wenn der Biosensor mit kollimiertem weißem Licht beleuchtet wird.
  5. Biosensor nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Material mit dem niedrigen Brechungsindex (nsubstrate) Glas, Kunststoff, Polymer oder Epoxy umfasst.
  6. Biosensor nach Anspruch 1, wobei das eindimensionale Gitter ein Material umfasst, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Zinksulfid, Titandioxid, Indiumzinnoxid, Tantaloxid und Siliciumnitrid.
  7. Biosensor nach Anspruch 2, wobei das Material mit dem hohen Brechungsindex (n2) ein Material umfasst, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Zinksulfid, Titandioxid, Indiumzinnoxid, Tantaloxid und Siliciumnitrid.
  8. Biosensor nach Anspruch 1 oder 2, wobei das eindimensionale Gitter eine Periode von 0,01 Mikron bis 1 Mikron und eine Tiefe (t2) von 0,01 Mikron bis 1 Mikron aufweist.
  9. Biosensor nach Anspruch 1 oder 2, wobei die eine oder mehreren spezifischen Bindungssubstanzen in einer Anordnung bestimmter Orte angeordnet sind.
  10. Biosensor nach Anspruch 1, wobei die eine oder mehreren spezifischen Bindungssubstanzen auf dem eindimensionalen Gitter durch physikalische Adsorption oder chemische Bindung immobilisiert sind.
  11. Biosensor nach Anspruch 2, wobei die eine oder mehreren spezifischen Bindungssubstanzen auf dem Material mit dem hohen Brechungsindex (n2) durch physikalische Adsorption oder chemische Bindung immobilisiert sind.
  12. Biosensor nach Anspruch 9, wobei die bestimmten Orte einen Mikroarray-Fleck mit einem Durchmesser von etwa 10-500 Mikron festlegen.
  13. Biosensor nach Anspruch 1 oder 2, wobei die eine oder mehreren spezifischen Bindungssubstanzen ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Nukleinsäuren, Polypeptiden, Antigenen, polyklonalen Antikörpern, monoklonalen Antikörpern, einkettigen Antikörpern (scFv), F(ab)-Fragmenten, F(ab')2-Fragmenten, Fv-Fragmenten, kleinen organischen Molekülen, Zellen, Vira, Bakterien, Polymeren, Peptidlösungen, Proteinlösungen, Lösungen für Bibliotheken mit chemischen Verbindungen, Lösungen für einsträngige DNA, Lösungen für mehrsträngige DNA, RNA-Lösungen und biologischen Proben.
  14. Biosensor nach Anspruch 13, wobei die biologische Probe ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Blut, Plasma, Serum, gastrointestinalen Sekreten, Homogenaten aus Gewebe oder Tumoren, Synovialflüssigkeit, Fäzes, Speichel, Sputum, Zystenflüssigkeit, Fruchtwasser, Zerebrospinalflüssigkeit, Peritonealflüssigkeit, Lungenspülflüssigkeit, Sperma, Lymphflüssigkeit, Tränen und Prostataflüssigkeit.
  15. Biosensor nach Anspruch 1, wobei eine Oberfläche des eindimensionalen Gitters gegenüber der Materialschicht mit dem niedrigen Brechungsindex (n1) aminaktiviert, aldehydaktiviert oder nickelaktiviert ist.
  16. Biosensor nach Anspruch 2, wobei eine Oberfläche der Schicht mit dem hohen Brechungsindex (n2) gegenüber der eindimensionalen Gitteroberflächenstruktur aminaktiviert, aldehydaktiviert oder nickelaktiviert ist.
  17. Erfassungssystem, umfassend:
    (a) den Biosensor nach Anspruch 1 oder 2;
    (b) eine Lichtquelle, die Licht auf den Biosensor richtet;
    (c) und einen Detektor, der Licht erfasst, das von dem Biosensor reflektiert oder übertragen wird; wobei ein Polarisationsfilter zwischen der Lichtquelle und dem Biosensor angeordnet ist.
  18. Verwendung eines Biosensors nach Anspruch 1 oder 2 als Innenoberfläche eines Flüssigkeit enthaltenden Gefäßes.
  19. Verwendung nach Anspruch 18, wobei das Flüssigkeit enthaltende Gefäß ausgewählt ist aus der Gruppe bestehen aus einer Mikrotiterplatte, einem Reagenzglas, einer Petri-Schale und eine Mikrofluidkanal.
HK05102169.6A 2002-01-28 2003-01-16 A guided mode resonant filter biosensor using a linear grating surface structure HK1069631B (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/059,060 2002-01-28
US10/059,060 US7070987B2 (en) 2000-10-30 2002-01-28 Guided mode resonant filter biosensor using a linear grating surface structure
PCT/US2003/001175 WO2003064995A2 (en) 2002-01-28 2003-01-16 A guided mode resonant filter biosensor using a linear grating surface structure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
HK1069631A1 HK1069631A1 (en) 2005-05-27
HK1069631B true HK1069631B (en) 2010-09-24

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