增强发光强度、均匀性及微生物吸附的空心发光光纤
专利类型：发明专利
语 言：中文
申 请 号：CN201310191878.3
申 请 日：20130522
申 请 人：重庆大学
申请人地址：400044 重庆市沙坪坝区沙正街174号
公 开 日：20130814
公 开 号：CN103246012A
代 理 人：穆祥维
代理机构：重庆博凯知识产权代理有限公司 50212
摘 要：本发明公开了一种增强发光强度、均匀性及微生物吸附的空心发光光纤,该空心发光光纤从内向外由光纤纤芯、光纤包层和光纤涂敷层三层组成；光纤纤芯为折射率n1的空气,光纤包层为折射率n2的石英,光纤涂敷层为GeO2-SiO2-壳聚糖-培养基杂化材料,GeO2颗粒的折射率为n3,且折射率满足n1＜n2＜n3。该发光光纤的折射率由光纤纤芯到外层阶跃增大,提高光纤外层与周围环境(菌悬液或生物膜)界面上的光强为相同直径实芯光纤的3-5倍。同时,外层具有粗糙结构且含有固体培养基和带正电基团的壳聚糖可增强对细菌的吸附能力、生物膜与光纤之间的紧密度以及生物膜活性。
主 权 项：增强发光强度、均匀性及微生物吸附的空心发光光纤,其特征在于：该空心发光光纤从内向外由光纤纤芯、光纤包层和光纤涂敷层三层组成；所述光纤纤芯为折射率n1的空气,光纤包层为折射率n2的石英,光纤涂敷层为GeO2?SiO2?壳聚糖?培养基杂化材料,GeO2颗粒的折射率为n3,且折射率满足n1＜n2＜n3；所述光纤涂敷层的制作包括如下步骤：1)制备3?三氯锗丙酸溶液：首先,将二氧化锗、次亚磷酸钠和浓盐酸按物质的摩尔量1:1.2:52.5的比例混合,在70℃下旋转蒸馏回流3h,并补加5?6倍二氧化锗物质的摩尔量的浓盐酸旋转蒸馏回流6?7h；冷却,滤掉不溶物并用盐酸洗涤不容物2次；然后,在50℃超声波搅拌下,向滤液中缓慢加入和二氧化锗质量相同的丙烯酸反应1h,得到白色的晶体,该晶体为3?三氯锗丙酸粗产物；其次,将过滤得到粗产物,用正己烷重结晶2次得白色针状晶体3?三氯锗丙酸；最后,将纯化了的3?三氯锗丙酸用无水乙醇配制成0.5mol/L的3?三氯锗丙酸溶液；2)制备GeO2?SiO2溶胶：首先,将0.5mol/L的3?三氯锗丙酸溶液,正硅酸乙酯溶液和无水乙醇按体积比1:5.2:21.6的比例混合；然后,在40℃下缓慢滴加8?12ml的0.45?mol·L?1氨水溶液,超声搅拌6?h后,存放7天,即获得GeO2?SiO2溶胶；3)制备质量百分比为1%?1.5%的壳聚糖溶胶：首先,利用无水乙醇、蒸馏水和冰醋酸配制成pH范围在4?4.5的母体溶液；然后,向100mL母体溶液中添加1?1.5g的壳聚糖,在25℃下,超声搅拌6h,即获得1%?1.5%的壳聚糖溶胶；4)制备高浓度的生物培养基纯液：首先,向100?300ml的蒸馏水中添加0.0010g?七钼酸铵、0.0010g七水硫酸锌锌矾、0.010g氯化钙、0.0417g硫酸亚铁、0.2g硫酸镁、0.2g氯化钠、0.5g谷氨酸纳、0.554g磷酸二氢钾、1.006g磷酸氢二钾、1.667g尿素、1g酵母膏、10g葡萄糖和1ml生长因子溶液,该生长因子溶液由1.0g/L生物素、1.0g/L盐酸硫胺素、1.0g/?L核黄素、1.0g/L烟酸和1.0?g/L盐酸吡哆醇组成,在温度低于40℃下,超声搅拌6h至完全溶解；然后,采用0.45μm的滤纸过滤3次,即得到高浓度的生物培养基纯液；5)GeO2?SiO2?壳聚糖?培养基溶胶的制备：首先,将GeO2?SiO2溶胶、壳聚糖溶胶和生物培养基纯液按质量之比1:9.4:0.5的比例混合,在25℃超声加搅拌15min；然后向该混合溶液中加入质量百分比为1%的硅烷偶联剂,搅拌30min,使其交联反应充分,存放1天,即获得GeO2?SiO2?壳聚糖?培养基溶胶；6)光纤涂敷层的制备：首先,将获得的GeO2?SiO2?壳聚糖?培养基溶胶利用镀膜提拉机,制备出光纤入射端膜层厚度薄,光纤尾端膜层厚度厚的梯度型膜层；然后,将梯度型膜层在80?90℃干燥6?8h,即获得光纤涂敷层。
关 键 词：
法律状态：
IPC专利分类号：G02B6/032;C03C25/54