生物樣本光學(xué)傳感器中有色玻璃的應(yīng)�
在生物醫(yī)�(xué)檢測(cè)、細(xì)胞成像和分子分析等領(lǐng)�，生物樣本光�(xué)傳感器是至關(guān)重要的工�。這類傳感器通過(guò)光與生物樣本的相互作用（如吸�、熒光或散射）來(lái)獲取信息。其��有色玻璃作為一種經(jīng)典的光學(xué)材料，憑借其選擇性透光特性，在傳感器中扮演了重要角色�
（圖源網(wǎng)�(luò)，侵刪）
一、有色玻璃的核心功能
有色玻璃通過(guò)在玻璃基�(zhì)中添加金屬離子（如Fe3?、Co2?、Cr3?）或半導(dǎo)體納米顆粒，形成�(duì)特定波長(zhǎng)的選擇性吸收或透過(guò)。其核心功能包括�
1. 波長(zhǎng)篩選：透過(guò)目標(biāo)波長(zhǎng)，阻擋干擾光�
2. 信號(hào)增強(qiáng)：提高目�(biāo)光的信噪比�
3. �(huán)境光抑制：減少背景噪��
二、典型應(yīng)用場(chǎng)景與技�(shù)�(xì)節(jié)
1. 熒光檢測(cè)濾光�
熒光檢測(cè)是生物傳感器中最常見(jiàn)的應(yīng)用之一。例�，在免疫分析中，熒光染料�(biāo)記的抗體與目�(biāo)分子�(jié)合后，需用特定波�(zhǎng)的光激�(fā)并檢�(cè)�(fā)射光�
有色玻璃�(yīng)�
激�(fā)濾光片：常用Schott BG系列（如BG39），透過(guò)紫外至藍(lán)光（300-500 nm�，吸收長(zhǎng)波長(zhǎng)��
�(fā)射濾光片：采用Schott OG系列（如OG515�，透過(guò)綠光至紅光（515 nm以上�，阻擋激�(fā)��
鍍膜需求：需鍍制增透膜（如MgF?），減少表面反射損失（反射率�4%降至1%以下�。部分場(chǎng)景需鍍截止膜（如TiO?/SiO?多層膜），�(jìn)一步壓縮通帶外的雜散��
2. 拉曼光譜背景抑制
拉曼光譜檢測(cè)�，激光的瑞利散射光強(qiáng)度遠(yuǎn)高于拉曼信號(hào)（相差約10?倍），需用濾光片�(yán)格阻擋激光波�(zhǎng)�
有色玻璃牌號(hào)�
陷波濾光片：采用定制摻雜玻璃（如Schott RG830），�785 nm激光波�(zhǎng)處實(shí)�(xiàn)OD6（透過(guò)�0.0001%）的深度阻擋�
鍍膜需求：�(jié)合干涉濾光片鍍膜（如離子束濺射Ta?O?/SiO?），形成窄帶阻擋��
3. 紫外吸收檢測(cè)
核酸（DNA/RNA）濃度檢�(cè)依賴260 nm紫外吸收峰，但環(huán)境光中的可見(jiàn)光會(huì)干擾檢測(cè)�
有色玻璃牌號(hào)�
紫外透過(guò)濾光片：使用Hoya U-340，透過(guò)250-400 nm紫外�，截止可�(jiàn)��
鍍膜需求：通常�(wú)需鍍膜，依賴玻璃自身吸收特��
特殊情況下需鍍硬�(zhì)保護(hù)膜（如類金剛石碳膜），防止玻璃表面劃傷�
4. 紅外熱輻射屏�
某些生物傳感器（如活體組織檢�(cè)）需避免紅外熱輻射干��
有色玻璃牌號(hào)�
短波通濾光片：采用Schott KG系列（如KG3），透過(guò)可見(jiàn)光（400-700 nm�，吸收紅外光�>700 nm）�
鍍膜需求：鍍制紅外反射膜（如Ag或Au薄膜�，增�(qiáng)�(duì)紅外的反射率�
�、有色玻璃的�(jìn)階技�(shù)
1. 多層�(fù)合結(jié)�(gòu)
為滿足高精度需�，常將有色玻璃與鍍膜濾光片結(jié)�。例如：熒光顯微鏡濾光片組：BG39有色玻璃（基底） + 帶通干涉膜層（如Chroma ET525/50�，實(shí)�(xiàn)更陡峭的�(guò)渡邊��
2. 微流控芯片集�
在微流控生物芯片中，有色玻璃可作為光�(xué)窗口�
材料選擇：Schott D263T（超薄玻�，厚�0.1 mm�，透過(guò)紫外至近紅外��
鍍膜需求：鍍制疏水膜（如氟化硅烷），防止液滴殘留影響光�(xué)性能�
3. 多光譜成�
多光譜傳感器需切換不同波段�
旋轉(zhuǎn)濾光輪：搭載多�(gè)有色玻璃片（如Schott BG40、OG590、RG9），覆蓋紫外-可見(jiàn)-近紅外波��
鍍膜�(yōu)化：每�(gè)濾光片鍍制對(duì)�(yīng)增透膜，確保透過(guò)率＞90%�
�、有色玻� vs. 鍍膜濾光�
雖然�(xiàn)代鍍膜技�(shù)�(fā)展迅速，但有色玻璃仍有不可替代的�(yōu)�(shì)�
1. 成本：有色玻璃無(wú)需�(fù)雜鍍膜工�，價(jià)格低至鍍膜濾光片�1/10�
2. 熱穩(wěn)定性：玻璃基底耐高溫（可達(dá)500°C�，而鍍膜濾光片易受熱失效�
3. 抗損傷性：有色玻璃可承受高功率激光（如KG5玻璃用于100 W�(jí)激光系�(tǒng)��
總之，有色玻璃在生物樣本光學(xué)傳感器中的應(yīng)用遠(yuǎn)非簡(jiǎn)單的“顏色過(guò)濾�。從Schott BG39的熒光激�(fā)到Hoya U-340的核酸檢�(cè)，從鍍膜�(yōu)化到微流控集�，其技�(shù)�(xì)節(jié)體現(xiàn)了光�(xué)、材料科�(xué)與生物醫(yī)�(xué)的深度交�。隨著納米摻雜技�(shù)（如量子�(diǎn)玻璃）的�(fā)展，未來(lái)有色玻璃有望在單分子檢測(cè)、活體成像等前沿�(lǐng)域發(fā)揮更大作用�