基于智能手机的便携式表面等离子体共振生化检测装置、及其便携式手机配件和应用-复审决定


发明创造名称:基于智能手机的便携式表面等离子体共振生化检测装置、及其便携式手机配件和应用
外观设计名称:
决定号:191593
决定日:2019-09-27
委内编号:1F267671
优先权日:
申请(专利)号:201510660646.7
申请日:2015-10-14
复审请求人:温州生物材料与工程研究所
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:孙勐
合议组组长:王树玲
参审员:韩杰
国际分类号:G01N21/552
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求与作为最接近现有技术的对比文件相比存在区别技术特征,而这些区别技术特征或者被其他对比文件公开或给出技术启示,或者是本领域的公知常识,则该项权利要求相对于现有技术不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201510660646.7,名称为“基于智能手机的便携式表面等离子体共振生化检测装置、及其便携式手机配件和应用”的发明专利申请(下称本申请),本申请的申请人为温州生物材料与工程研究所,申请日为2015年10月14日,公开日为2016年02月03日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年09月07日作出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:本申请权利要求1-5不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。驳回决定中引用了以下三篇对比文件:
对比文件2:CN 102923968 A,公开日期为2013年02月13日。
对比文件3:“Surface Plasmon Resonance Biosensor Based on Smart Phone Platforms”,Yun Liu et al.,《scientific reports》,第1-9页,公开日期为2015年08月10日;
对比文件4:CN 103376244 A,公开日期为2013年10月30日。
驳回决定所依据的文本为: 申请人于2015年10月14日提交的说明书摘要、说明书第1-27段、摘要附图、说明书附图1-4;2017年10月25日提交的权利要求第1-5项。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种基于智能手机的便携式表面等离子体共振生化检测装置,其特征在于包括有智能手机和便携式手机配件,该智能手机包括有光学图像传感器、闪光灯、触控显示屏和中央处理器,所述的便携式手机配件包括有与智能手机可拆卸固定配合的配件框体,该配件框体内设置有同轴于闪光灯入射光路上的偏光片,在偏光片后端沿着闪光灯的入射光路还设置有光栅耦合的等离子体共振传感芯片,该闪光灯的入射光与等离子体共振传感芯片存在入射角(θ),闪光灯的入射光在等离子体共振传感芯片上反射所形成的反射光入射到光学图像传感器上,所述的等离子体共振传感芯片与光学图像传感器之间的反射光路上还设置有衍射分光光栅;所述的便携式手机配件中还包括有样品支架,等离子体共振传感芯片固定在样品支架上;
光学图像传感器根据等离子体共振传感芯片射入到其内的反射光获得表面等离子体共振光谱图,智能手机根据该表面等离子体共振光谱图结合标准表面等离子体共振光谱图进行比对数据分析,获得生化检测数据;
所述的配件框体相对于偏光片和等离子体共振传感芯片之间可插拔设置有与闪光灯入射光路同轴的滤光镜;
等离子体共振传感芯片包括纳米金属层和基底,该基底通过以下工序制备:基底材料为镧玻璃、BK7玻璃、普通玻璃或塑料基底的一种,在该基底材料上加工一层或几层有机材料,有机材料是紫外光固化聚合物NOA72、NOA73、NOA65的一种或者几种,经过有纳米结构的聚二甲基硅氧烷(PDMS)的印压,并利用波长范围为300~380nm的紫外光照射2~5h后取掉PDMS,形成的光栅周期范围是400~900nm,深度是20~100nm;
所述的等离子体共振传感芯片的纳米金属层通过蒸镀加工于基底上,蒸镀的第一层是2nm的铬金属,第二层金属材料是金、银、铜中的一种或者两种,总厚度为60~80nm。
2. 根据权利要求1之一所述的一种基于智能手机的便携式表面等离子体共振生化检测装置,其特征在于:所述的衍射分光光栅为刻有等距光栅条纹的透光片。
3. 一种基于智能手机的便携式表面等离子体共振生化检测装置的便携式手机配件,其特征在于:该便携式手机配件包括有与智能手机可拆卸固定配合的配件框体,该配件框体内设置有同轴于智能手机闪光灯的入射光路上的偏光片,在偏光片的后端沿着闪光灯的入射光路还设置有光栅耦合的等离子体共振传感芯片,该智能手机闪光灯的入射光与等离子体共振传感芯片存在入射角(θ),智能手机闪光灯的入射光在等离子体共振传感芯片上反射所形成的反射光入射到智能手机的光学图像传感器上,所述的等离子体共振传感芯片与光学图像传感器之间的反射光光路上还设置有衍射分光光栅;
光学图像传感器根据等离子体共振传感芯片射入到其内的反射光获得表面等离子体共振光谱图,智能手机根据该表面等离子体共振光谱图结合标准表面等离子体共振光谱图进行比对数据分析,获得生化检测数据;
所述的配件框体相对于偏光片和等离子体共振传感芯片之间可插拔设置有与闪光灯入射光路同轴的滤光镜;
等离子体共振传感芯片包括纳米金属层和基底,该基底通过以下工序制备:基底材料为镧玻璃、BK7玻璃、普通玻璃或塑料基底的一种,在该基底材料上加工一层或几层有机材料,有机材料是紫外光固化聚合物NOA72、NOA73、NOA65的一种或者几种,经过有纳米结构的聚二甲基硅氧烷(PDMS)的印压,并利用波长范围为300~380nm的紫外光照射2~5h后取掉PDMS,形成的光栅周期范围是400~900nm,深度是20~100nm;
所述的等离子体共振传感芯片的纳米金属层通过蒸镀加工于基底上,蒸镀的第一层是2nm的铬金属,第二层金属材料是金、银、铜中的一种或者两种,总厚度为60~80nm。
4. 一种如权利要求1所述的基于智能手机的便携式表面等离子体共振生化检测装置的应用,其特征在于:将其用于内毒素(LPS)含量的检测。
5. 根据权利要求4所述的基于智能手机的便携式表面等离子体共振生化检测装置的应用,其特征在于包括以下步骤:
(1)将样品支架上放入反光镜片,记录智能手机闪光灯的自身反射率光谱图I0(λ),并保存在手机软件中备用;
(2)将修饰过特异性受体的等离子体共振传感芯片固定在样品支架上,事先用水冲洗吹干,插入到配件框体的对应位置,记录样品的反射率光谱图(I1(λ)),并通过手机软件计算样品的SPR光谱图R=I1(λ)/I0(λ),拟合光谱曲线得到SPR反射率最小值对应的波长(共振波长)为λ1;
(3)其中检测样品,用水相溶剂分别配制不同浓度的内毒素(LPS)溶液,将不同浓度的内毒素(LPS)标准溶液按照由低到高浓度顺序分别进行以下操作:在检测每个浓度的内毒素(LPS)之前,先将内毒素(LPS)标准溶液滴在等离子体共振传感芯片表面,用于修饰有特异性结合LPS的多肽分子,静置20min,接着用水冲洗吹干后固定在样品支架上并插入配件框体中检测,记录反射率光谱并保存不同浓度标准溶液的色带谱图,得到不同浓度内毒素(LPS)标准溶液的SPR共振波长为λn,n代表不同浓度的内毒素(LPS)标准溶液;
其中所述水相溶剂均为同一种溶剂,水相溶剂为去离子水、超纯水、蒸馏水、PBS缓冲溶液或磷酸盐缓冲溶液中的一种或两种;
(4)利用SPR反射率光谱图,计算各浓度内毒素(LPS)标准溶液结合芯片表面后的共振波长为λn,相对共振波长λ1的波长位移值为Δλ,Δλ=λn-λ1,然后以Δλ为纵坐标,以内毒素(LPS)标准溶液的浓度为横坐标绘制标准曲线,得出检测内毒素(LPS)的检测限。”
驳回决定认为:权利要求1与对比文件3相比,其区别技术特征为:(1)配件框体内设置有同轴于闪光灯入射光路上的偏光片,在偏光片后端沿着入射光路还设置有光栅耦合的等离子体共振传感芯片,该入射光与等离子体共振传感芯片存在入射角(θ),入射光在等离子体共振传感芯片上反射所形成的反射光入射到光学图像传感器上,等离子体共振传感芯片与光学图像传感器之间的反射光路上还设置有衍射分光光栅;配件框体相对于偏光片和等离子体共振传感芯片之间可插拔设置有滤光镜;(2)等离子体共振传感芯片包括纳米金属层和基底,该基底通过以下工序制备:基底材料为镧玻璃、BK7玻璃、普通玻璃或塑料基底的一种,在该基底材料上加工一层或几层有机材料,有机材料是紫外光固化聚合物NOA72、NOA73、NOA65的一种或者几种,经过有纳米结构的聚二甲基硅氧烷(PDMS)的印压,并利用波长范围为300~380nm的紫外光照射2~5h后取掉PDMS,形成的光栅周期范围是400~900nm,深度是20~100nm;纳米金属层通过蒸镀加工于基底上,蒸镀的第一层是2nm的铬金属,第二层金属材料是金、银、铜中的一种或者两种,总厚度为60~80nm。区别技术特征(1)部分被对比文件4公开,部分由对比文件4给出了技术启示,其余特征是公知常识;区别技术特征(2)部分被对比文件4公开,其余特征是公知常识。在对比文件3的基础上结合对比文件4以及本领域公知常识从而得到该权利要求1所要求保护的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的,因此权利要求1不具备创造性。权利要求2的附加技术特征是本领域公知常识,因此权利要求2也不具备创造性。基于与权利要求1同样的理由,权利要求3也不具备创造性。权利要求4与对比文件3公开的内容相比,除了存在权利要求1同样的区别,还存在区别特征“将基于智能手机的便携式表面等离子体共振生化检测装置用于内毒素含量的检测”,但该特征已被对比文件3给出了技术启示,权利要求4不具备创造性。权利要求5的附加技术特征被对比文件2公开或是本领域公知常识,权利要求5也不具备创造性。
温州生物材料与工程研究所(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年12月03日向国家知识产权局提出了复审请求,并同时提交了权利要求书的全文修改替换页,所作修改是在驳回决定所针对的权利要求书的基础上,分别在权利要求1和3中增加了“所述衍射分光光栅靠近所述光学图像传感器设置”和“滤光镜用于光路校准”。
复审请求人认为:1)滤光镜仅在光路校准时使用,本申请中的滤光镜灵活地设置于偏光片和等离子体共振传感芯片之间,仅在光路校准时使用,校准和各后拔出。对比文件3的滤光片进行滤光改变光谱成分,仅使特定波长进行耦合。本申请无法从中获得技术启示。对比文件4中并未进行光路校准,无法给出利用滤光镜的技术启示。2)本申请设置衍射分光光栅且使得衍射分光光栅靠近图像传感器,实际解决了如何保证图像采集器对衍射光的全面接收的问题,对比文件3中无光栅,也没有给出技术启示,对比文件4中未对光电探测器的位置进行限定。3)本申请的芯片包括纳米金属层和基底,基底材料上加工了一层或几层紫外光固化聚合物,并经纳米结构的聚二甲基硅氧烷印压,形成的光栅周期性较好,对比文件3、4没有给出权利要求1芯片的结构组成的技术启示。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年12月26日依法受理了该复审请求,并将其转送至原审查部门进行前置审查。
经前置审查,原审查部门坚持原驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理,并于2019年06月20日发出复审通知书,通知书中指出:修改后的独立权利要求1、3中添加了技术特征“所述衍射分光光栅靠近所述光学图像传感器设置”,修改超范围,不符合专利法第33条的规定,且假定复审请求人为克服权利要求1、3修改超范围的缺陷而删除了上述技术特征,修改后的权利要求1-5仍不具备创造性:对比文件3公开了一种智能手机SPR系统,权利要求1与对比文件3的区别技术特征为:(1)配件框体内设置有同轴于闪光灯入射光路上的偏光片,在偏光片后端沿着入射光路还设置有光栅耦合的等离子体共振传感芯片,该入射光与等离子体共振传感芯片存在入射角(θ),入射光在等离子体共振传感芯片上反射所形成的反射光入射到光学图像传感器上,等离子体共振传感芯片与光学图像传感器之间的反射光路上还设置有衍射分光光栅;滤光镜位于偏光片和等离子体共振传感芯片之间,且滤光镜可插拔、与闪光灯光路同轴且用于光路校准;(2)等离子体共振传感芯片包括纳米金属层和基底,该基底通过以下工序制备:基底材料为镧玻璃、BK7玻璃、普通玻璃或塑料基底的一种,在该基底材料上加工一层或几层有机材料,有机材料是紫外光固化聚合物NOA72、NOA73、NOA65的一种或者几种,经过有纳米结构的聚二甲基硅氧烷(PDMS)的印压,并利用波长范围为300~380nm的紫外光照射2~5h后取掉PDMS,形成的光栅周期范围是400~900nm,深度是20~100nm;纳米金属层通过蒸镀加工于基底上,蒸镀的第一层是2nm的铬金属,第二层金属材料是金、银、铜中的一种或者两种,总厚度为60~80nm。对于区别技术特征(1),SPR传感器的主要结构、传感芯片与光栅耦合被对比文件4公开,对比文件4对于用光栅耦合方式替换光纤耦合方式给出了技术启示,偏光片、线性起偏器、将滤光片设置为可插拔、与闪光灯光路同轴且用于光路校准都是本领域公知常识;对于区别技术特征(2),对比文件4公开了表面等离子体共振芯片的制作方法,而在基底上涂覆紫外光固化聚合物再其上采用PDMS纳米压印制作、基底材料中采用玻璃或者塑料及紫外光固化聚合物的具体种类、基底上PDMS的光栅周期和深度、第二层金属材料还可以选择铜,以及各层金属材料的厚度,均为本领域常规选择。在对比文件3的基础上结合对比文件4以及本领域公知常识从而得到该权利要求1所要求保护的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的,因此权利要求1不具备创造性。权利要求2的附加技术特征是本领域常规选择,因此权利要求2也不具备创造性。权利要求3相较权利要求1多出的特征是本领域公知常识,基于与权利要求1同样的理由,权利要求3相对于对比文件3、对比文件4以及本领域公知常识的结合也不具备创造性。权利要求4与对比文件3公开的内容相比,除了存在权利要求1与对比文件3同样的区别特征之外,还存在区别特征“将基于智能手机的便携式表面等离子体共振生化检测装置用于内毒素含量的检测”,但该特征已被对比文件2给出了技术启示,权利要求4不具备创造性。权利要求5的附加技术特征被对比文件2公开或是本领域公知常识,权利要求5也不具备创造性。
针对上述复审通知书,复审请求人于2019年07月24日提交了意见陈述书和权利要求书的全文修改替换页,所作修改包括在2017年10月25日提交的权利要求第1-5项基础上,将权利要求1和3中的技术特征“所述衍射分光光栅靠近所述光学图像传感器设置”删除,所提交的权利要求书具体如下:
“1. 一种基于智能手机的便携式表面等离子体共振生化检测装置,其特征在于包括有智能手机和便携式手机配件,该智能手机包括有光学图像传感器、闪光灯、触控显示屏和中央处理器,所述的便携式手机配件包括有与智能手机可拆卸固定配合的配件框体,该配件框体内设置有同轴于闪光灯入射光路上的偏光片,在偏光片后端沿着闪光灯的入射光路还设置有光栅耦合的等离子体共振传感芯片,该闪光灯的入射光与等离子体共振传感芯片存在入射角(e),闪光灯的入射光在等离子体共振传感芯片上反射所形成的反射光入射到光学图像传感器上,所述的等离子体共振传感芯片与光学图像传感器之间的反射光路上还设置有衍射分光光栅;所述的便携式手机配件中还包括有样品支架,等离子体共振传感芯片固定在样品支架上;
光学图像传感器根据等离子体共振传感芯片射入到其内的反射光获得表面等离子体共振光谱图,智能手机根据该表面等离子体共振光谱图结合标准表面等离子体共振光谱图进行比对数据分析,获得生化检测数据;
所述的配件框体相对于偏光片和等离子体共振传感芯片之间可插拔设置有与闪光灯入射光路同轴的滤光镜,滤光镜用于光路校准;
等离子体共振传感芯片包括纳米金属层和基底,该基底通过以下工序制备:基底材料为镧玻璃、BK7玻璃、普通玻璃或塑料基底的一种,在该基底材料上加工一层或几层有机材料,有机材料是紫外光固化聚合物NOA72、NOA73、NOA65的一种或者几种,经过有纳米结构的聚二甲基硅氧烷(PDMS)的印压,并利用波长范围为300~380nm的紫外光照射2~5h后取掉PDMS,形成的光栅周期范围是400~900nm,深度是20~100nm;
所述的等离子体共振传感芯片的纳米金属层通过蒸镀加工于基底上,蒸镀的第一层是2nm的铬金属,第二层金属材料是金、银、铜中的一种或者两种, 总厚度为60~80nm。
2. 根据权利要求1之一所述的一种基于智能手机的便携式表面等离子体共振生化检测装置,其特征在于:所述的衍射分光光栅为刻有等距光栅条纹的透光片。
3. 一种基于智能手机的便携式表面等离子体共振生化检测装置的便携式手机配件,其特征在于:该便携式手机配件包括有与智能手机可拆卸固定配合的配件框体,该配件框体内设置有同轴于智能手机闪光灯的入射光路上的偏光片,在偏光片的后端沿着闪光灯的入射光路还设置有光栅耦合的等离子体共振传感芯片,该智能手机闪光灯的入射光与等离子体共振传感芯片存在入射角(e),智能手机闪光灯的入射光在等离子体共振传感芯片上反射所形成的反射光入射到智能手机的光学图像传感器上,所述的等离子体共振传感芯片与光学图像传感器之间的反射光光路上还设置有衍射分光光栅;
光学图像传感器根据等离子体共振传感芯片射入到其内的反射光获得表面等离子体共振光谱图,智能手机根据该表面等离子体共振光谱图结合标准表面等离子体共振光谱图进行比对数据分析,获得生化检测数据;所述的配件框体相对于偏光片和等离子体共振传感芯片之间可插拔设置有与闪光灯入射光路同轴的滤光镜,滤光镜用于光路校准;
等离子体共振传感芯片包括纳米金属层和基底,该基底通过以下工序制备:基底材料为镧玻璃、BK7玻璃、普通玻璃或塑料基底的一种,在该基底材料上加工一层或几层有机材料,有机材料是紫外光固化聚合物NOA72、NOA73、NOA65的一种或者几种,经过有纳米结构的聚二甲基硅氧烷(PDMS)的印压,并利用波长范围为300~380nm的紫外光照射2~5h后取掉PDMS,形成的光栅 周期范围是400~900nm,深度是20~l00nm;
所述的等离子体共振传感芯片的纳米金属层通过蒸镀加工于基底上,蒸镀的第一层是2nm的铬金属,第二层金属材料是金、银、铜中的一种或者两种,总厚度为60~80nm。
4. 一种如权利要求1所述的基于智能手机的便携式表面等离子体共振生化检测装置的应用,其特征在于:将其用于内毒素(LPS)含量的检测。
5. 根据权利要求4所述的基于智能手机的便携式表面等离子体共振生化检测装置的应用,其特征在于包括以下步骤:
(1)将样品支架上放入反光镜片,记录智能手机闪光灯的自身反射率光谱图10(A),并保存在手机软件中备用;
(2)将修饰过特异性受体的等离子体共振传感芯片固定在样品支架上,事先用水冲洗吹干,插入到配件框体的对应位置,记录样品的反射率光谱图(11(A)),并通过手机软件计算样品的SPR光谱图R=Il(Ayi〇(A),拟合光谱曲线得到SPR反射率最小值对应的波长(共振波长)为入1;
(3)其中检测样品,用水相溶剂分别配制不同浓度的内毒素(LPS)溶液,将不同浓度的内毒素(LPS)标准溶液按照由低到高浓度顺序分别进行以下操作:在检测每个浓度的内毒素(LPS)之前,先将内毒素(LPS)标准溶液滴在等离子体共振传感芯片表面,用于修饰有特异性结合LPS的多肽分子,静置20min,接着用水冲洗吹干后固定在样品支架上并插入配件框体中检测,记录反射率光谱并保存不同浓度标准溶液的色带谱图,得到不同浓度内毒素(LPS)标准溶液的SPR共振波长为An,n代表不同浓度的内毒素(LPS)标准溶液;其中所述水相溶剂均为同一种溶剂,水相溶剂为去离子水、超纯水、蒸馏水、PBS缓冲溶液或磷酸盐缓冲溶液中的一种或两种;
(4)利用SPR反射率光谱图,计算各浓度内毒素(LPS)标准溶液结合芯片表面后的共振波长为λn,相对共振波长λ1的波长位移值为Δλ,Δλ=λn-λ1,然后以Δλ为纵坐标,以内毒素(LPS)标准溶液的浓度为横坐标绘制标准曲线,得出检测内毒素(LPS)的检测限。”
复审请求人在意见陈述书中认为:1)区别技术特征(1)给出了配件框体内具体的结构设计方案,具体地,滤光镜设置于偏光片和芯片之间,且与配件框体可插拔连接,偏光片和滤光镜同轴,滤光镜仅在光路校准时使用,这样的设置避免了光束偏移,确保检测结果的准确性,本申请的滤光镜和对比文件3中不同,对比文件3中滤光镜仅使特定光通过,本申请的滤光镜目的在于校准光路,在光路合格后拔出滤光镜,对比文件3无法就此给出技术启示;2)对于区别技术特征(2),紫外光固化聚合物由于其光学特性优良而被应用,还能够通过控制材料组分调节折射率,从而使制成的光栅结构优良,出于化学稳定性应用聚二甲基硅氧烷印压,保证光束产生良好的反射效果,从而提高检测结果的准确性;本申请芯片结构和工艺与对比文件4中不同,本申请芯片上的紫外光固化聚合物以及采用纳米结构的聚二甲基硅氧烷印压工艺形成光栅结构,无法从对比文件4中得到技术启示。因此,本申请具备创造性。
在上述程序的基础上,本案合议组经合议,认为本案事实已经清楚,依法作出本审查决定。
二、决定的理由
(一)、审查文本的认定
在复审程序中,复审请求人于2019年07月24日提交了权利要求书的全文修改替换页,经核实,权利要求书的修改符合专利法第33条及专利法实施细则第61条第1款的规定。因此,本复审决定所依据的文本为:复审请求人于申请日提交的说明书摘要、说明书第1-27段、摘要附图、说明书附图1-4以及2019年07月24日提交的权利要求第1-5项。
(二)、关于权利要求是否符合专利法第22条第3款的规定
专利法第22条第3款规定:创造性,是指同现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型具有实质性特点和进步。
如果一项权利要求与作为最接近现有技术的对比文件相比存在区别技术特征,而这些区别技术特征或者被其他对比文件公开或给出技术启示,或者是本领域的公知常识,则该项权利要求相对于现有技术不具备创造性。
具体到本案:
1、独立权利要求1请求保护一种基于智能手机的便携式表面等离子体共振生化检测装置。对比文件3公开了一种智能手机SPR系统,其包括(参见摘要、第1页第1段、第2页第2段-第3页第1段,第4页第1段,第7页最后一段,附图1):智能手机和手机框,该手机框安装在智能手机的后侧,以及可以固定在手机框上的所有组件,表面等离子体共振传感器采用光纤光学FO-SPR结构,一个安卓软件APP被开发,以同时操作手机摄像头的曝光、获取图像、以及激活LED闪光灯作为光源;操作该测量用的APP非常容易因为其是为触摸屏设计的。图1b中示出了一显示屏。图1c中示出了,一配有毛细管的流通池,具备样品进口和样品出口,连接到手机摄像头上方具有测量通道MC。第7页最后一段指出,毛细管SPR传感器配有一个SPR芯片-生化芯片6。在手机闪光灯和输入光纤之间放置一个窄带滤光片以提供接近单色光的入射光。在图1a中,入射光在金膜覆盖的倏逝区域生成反射光信号,在图1c中,反射信号通过测量通道MC到达手机摄像头,对比文件3第4页第1段记载了,IgG的结合量和结合率可由图3中斜线以及结合曲线的相对强度的变化来计算。
通过对比可知,对比文件3中的智能手机SPR系统,相当于权利要求1中的基于智能手机的便携式表面等离子体共振生化检测装置,其包括有智能手机;对比文件3的手机框以及可以固定在手机框上的所有组件,相当于权利要求1中的便携式手机配件;对比文件3中的安装在智能手机后侧的手机框,相当于权利要求1中的与智能手机可拆卸固定配合的配件框体;对比文件3中的手机摄像头,相当于权利要求1中的光学图像传感器;对比文件3中的LED闪光灯,相当于权利要求1中的闪光灯;图1b中示出的显示屏,而且该手机的APP是被针对触摸操作开发,也即图1b中示出的显示屏必然是触摸显示屏;可以直接毫无疑义地确定,该智能手机必然具备一中央处理器。对比文件3中的窄带滤光片,相当于权利要求1中的配件框体上具备的滤光镜;对比文件3中的流通池,相当于配件中包括的样品支架,根据图1a所示,该生化芯片6必然位于该流通池之内,也即对比文件3公开了SPR芯片固定在样品支架上。对比文件3中,入射光在金膜覆盖的倏逝区域生成反射光信号,反射信号通过测量通道MC到达手机摄像头,对应于权利要求1中的光学图像传感器根据等离子体共振传感芯片射入到其内的反射光获得表面等离子体共振光谱图,IgG的结合量和结合率可由图3中斜线以及结合曲线的相对强度的变化来计算,对应于权利要求1中的智能手机根据该表面等离子体共振光谱图结合标准表面等离子体共振光谱图进行比对数据分析,获得生化检测数据。
由此可见,独立权利要求1与对比文件3相比,其区别技术特征在于:(1)配件框体内设置有同轴于闪光灯入射光路上的偏光片,在偏光片后端沿着入射光路还设置有光栅耦合的等离子体共振传感芯片,该入射光与等离子体共振传感芯片存在入射角(θ),入射光在等离子体共振传感芯片上反射所形成的反射光入射到光学图像传感器上,等离子体共振传感芯片与光学图像传感器之间的反射光路上还设置有衍射分光光栅;滤光镜位于偏光片和等离子体共振传感芯片之间,且滤光镜可插拔、与闪光灯光路同轴且用于光路校准;(2)等离子体共振传感芯片包括纳米金属层和基底,该基底通过以下工序制备:基底材料为镧玻璃、BK7玻璃、普通玻璃或塑料基底的一种,在该基底材料上加工一层或几层有机材料,有机材料是紫外光固化聚合物NOA72、NOA73、NOA65的一种或者几种,经过有纳米结构的聚二甲基硅氧烷(PDMS)的印压,并利用波长范围为300~380nm的紫外光照射2~5h后取掉PDMS,形成的光栅周期范围是400~900nm,深度是20~100nm;纳米金属层通过蒸镀加工于基底上,蒸镀的第一层是2nm的铬金属,第二层金属材料是金、银、铜中的一种或者两种,总厚度为60~80nm。基于上述区别技术特征,该权利要求1相对于对比文件3所实际解决的技术问题是表面等离子体共振生化传感器的结构、材质的选择。
对于区别技术特征(1),对比文件4公开了一种光栅耦合的SPR传感器的结构,具体公开了如下技术特征(参见说明书第0047-0048段、附图5):在该SPR传感器中,光源5和光电探测器7置于光栅8的同一侧,光源5发出的平行光垂直穿过线性起偏器6后照射到金银合金敏感膜3覆盖的光栅8表面(对应于权利要求1中的等离子体共振传感芯片与光学图像传感器之间的反射光路上还设置有衍射分光光栅)产生多束衍射光,在特定入射角下(对应于权利要求1中的该入射光与等离子体共振传感芯片存在入射角θ),当某一级衍射光束(必然通过衍射分光光栅进行分光,也即公开了权利要求1中的传感芯片与光栅耦合)与金银合金敏感膜3表面的等离子体波满足位相匹配条件时,就会共振激发表面等离子体波,使得该衍射光束大幅衰减甚至消失,传感器通过利用光电探测器7监测该级衍射光的变化,就能够获取金银合金敏感膜3表面附近被测物质的相关信息。上述技术特征在对比文件4和该权利要求1中所起的作用相同,都是提供光栅耦合的表面等离子体共振芯片的结构和检测过程。根据光波耦合方式的不同,SPR传感系统主要有棱镜耦合、光栅耦合、光波导耦合和光纤耦合四种结构,其中对比文件3采用的是光纤耦合,本领域技术人员能够根据实际需要选择其他的耦合方式,在对比文件3已经公开了智能手机和FO-SPR传感器的搭配的前提下,本领域技术人员用对比文件4中的光栅耦合方式替换对比文件3中光纤耦合方式,是本领域技术人员所容易想到的。此外,偏光片是本领域常见的线型起偏器,线性起偏器具体地采用偏光片是本领域常规选择,且设置为同轴于闪光灯入射光路是为了确保起偏效果的常规选择;此外,在对比文件3公开了滤光片的基础上,将其设置为位于偏光片和等离子体共振传感芯片之间,且可插拔、与闪光灯光路同轴且用于光路校准,均是是本领域技术人员的常规选择,其位于光路中SPR芯片之前都可起到滤光效果,设置为可插拔是在满足光路具体需求的常规设置,与闪光灯光路同轴且用于光路校准,这是为了保证检测效果的常规选择。
对于区别技术特征(2),对比文件4还公开了表面等离子体共振芯片的制作方法,具体公开了如下技术特征(参见说明书第0055段、附图5):金银合金敏感膜SPR芯片采用真空射频溅射技术制备而成,在制作金银合金敏感膜SPR芯片时,为了提高金银合金敏感膜3与玻璃基板2的结合强度,首先利用真空射频溅射仪在玻璃基板2上淀积一层3纳米厚的铬膜,然后在铬膜表面淀积50纳米厚的金银合金敏感膜3,即得到实验中需要的金银合金敏感膜SPR芯片。对于光栅耦合的SPR芯片,在基底上涂覆紫外光固化聚合物,再其上采用PDMS纳米压印制作是本领域的惯用技术手段。此外,基底材料中采用玻璃或者塑料及紫外光固化聚合物的具体种类、基底上PDMS的光栅周期和深度、第二层金属材料还可以选择铜,以及各层金属材料的厚度,均是本领域技术人员根据实际需要而进行的常规选择。
对于复审请求人在答复复审通知书时陈述的意见,合议组认为:(1)滤光片是本领域的常规配件,本领域教科书《海上测控技术名词术语》(国防工业出版社,赵文华主编,出版日期为2013年03月,第1版)的正文第239页记载了“滤光片,optical filter,可传送一定范围波长的光,而阻塞其邻近波长光的光学元件”,对于本领域技术人员而言,滤光片在一般情况下只能起到过滤光的作用,本身并不能偏移光路,在光路校准中加入滤光镜以限制波长范围,方便光路校准中的位置识别,是通过使出射光波长范围更短,杂散光更少而产生的便于校准的效果也即出射光斑更容易定位,这是本领域技术人员容易想到的常规选择,本领域技术人员熟知滤光片的作用以及如何进行光路校准,鉴于最接近的现有技术的对比文件3中包含了滤光片,本领域技术人员能够想到根据实际需要,在出光杂散光过多或者波长范围太宽时,利用滤光镜收窄出光波长范围从而进行光路校准,这里实质上与滤光片的通常作用相同,无需本领域技术人员付出创造性劳动,也没有产生预料不到的技术效果。(2)对于光栅耦合的SPR芯片,在基底上涂覆紫外光固化聚合物,在其上采用PDMS纳米压印制作是本领域的惯用技术手段,本领域教科书《微纳加工及在纳米材料与器件研究中的应用》(顾长志等,科学出版社,2013年06月第1版)的第5章纳米压印技术给出了明确记载:正文第115页记载了,压印胶通常是高分子聚合物材料;正文第119页记载了,紫外固化压印方法是1996年Haisma提出的,在压印中引入了紫外光辐照部分,胶固化需要紫外光辐照;正文第120页记载了5.3.4.1节-PDMS技术及微接触印刷技术,该节具体记载了利用模板法用PDMS实现图形化印刷。此外,基底材料中采用玻璃或者塑料及紫外光固化聚合物的具体种类、基底上PDMS的光栅周期和深度、第二层金属材料还可以选择铜,以及各层金属材料的厚度,均是本领域技术人员根据实际需要而进行的常规选择。权利要求1中的芯片结构未超出现有技术中的对于SPR芯片的结构上的常规选择范畴,对于紫外光固化聚合物以及采用纳米结构的聚二甲基硅氧烷印压等技术和材质的利用方式和产生的效果也与现有技术中相同,没有因此具体结构选择产生任何预料不到的技术效果。综上,复审请求人陈述的意见不能被接受。
因此,在对比文件3的基础上结合对比文件4和本领域的公知常识得到该权利要求1所要求保护的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的,该权利要求1请求保护的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2、权利要求2是从属权利要求,其进一步限定了衍射分光光栅为刻有等距光栅条纹的透光片。然而上述光栅的具体结构属于本领域的常规选择。因此,在其引用的权利要求1不具备创造性的基础上,该权利要求2也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、独立权利要求3请求保护一种基于智能手机的便携式表面等离子体共振生化检测装置的便携手机配件。权利要求3与权利要求1的技术方案相比,仅缺少了技术特征“智能手机包括有光学图像传感器、闪光灯、触控显示屏和中央处理器”以及“所述的便携式手机配件中还包括有样品支架,等离子体共振传感芯片固定在样品支架上”,基于与权利要求1的评述类似的理由,该权利要求3相对于对比文件3和对比文件4以及本领域公知常识的结合,也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4、独立权利要求4请求保护一种如权利要求1所述的基于智能手机的便携式表面等离子体共振生化检测装置的应用。根据权利要求1的评述可知,该权利要求4与对比文件3相比,除了存在权利要求1与对比文件3的区别(1)、(2)外,还存在的区别特征为:(3)将基于智能手机的便携式表面等离子体共振生化检测装置用于内毒素含量的检测。基于上述区别技术特征可以确定,权利要求4所实际解决的技术问题是,如何用便携SPR检测装置检测内毒素含量。
对于该区别技术特征(3),对比文件2(参见说明书第0018-0037、0053-0055段)公开了一种利用表面等离子体共振光谱技术检测脂多糖(即一种具体的内毒素)含量的方法,具体为:将玻璃基片完全浸泡在探针分子溶液中,得到表面等离子体传感芯片,在流通池中通入不同浓度的脂多糖水溶液,通过检测表面等离子体共振峰的偏移来检测脂多糖。上述技术特征在对比文件2中所起的作用也是是利用表面等离子体共振光谱技术检测脂多糖的含量,即对比文件2给出了将上述技术特征用于与对比文件3结合以进一步解决其技术问题的启示。
由以上对权利要求1的评述可知,区别技术特征(1)、(2)或被对比文件4公开,或属于本领域的常规技术手段。
因此,在对比文件3的基础上结合对比文件4、对比文件2和本领域的公知常识得到该权利要求4所要求保护的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的,该权利要求4请求保护的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
5、权利要求5是权利要求4的从属权利要求,进一步限定了检测步骤(1)-(4)。对比文件2公开了一种利用表面等离子体共振光谱技术检测脂多糖(即一种具体的内毒素)含量的方法,具体为(参见说明书第0018-0037、0053-0055段):将玻璃基片完全浸泡在探针分子溶液中,放置5分钟-24小时,取出玻璃基片,用水反复冲洗玻璃基片,得到表面等离子体传感芯片;可选择的水有二次蒸馏水、三次蒸馏水、四次蒸馏水、超纯水等;将该传感芯片装入波长调制型表面等离子体共振传感设备中,在流通池中通入不同浓度的脂多糖水溶液,通过检测表面等离子体共振峰的偏移来检测脂多糖。对比文件2的图3还绘制了传感芯片在波长型表面等离子体共振传感设备中对水溶液中脂多糖的浓度滴定图,其中纵坐标是共振波长蓝移12nm处的相对光强值,横坐标为脂多糖为的浓度,通过该曲线便可以得出检测脂多糖的检测限。即对比文件2和该权利要求都是通过共振波长位移量实现脂多糖的检测。为了提高检测精度利用参考光谱对SPR光谱图进行归一化处理是本领域的惯用技术手段,如步骤1中利用闪光灯自身反射率光谱图对样品测量反射光谱图进行校准,以及如步骤2中具体记录样品的反射光谱图的方式,以及步骤4中绘制标准缺陷和得出检测限的方式,都是本领域常规技术手段。对于具体采用的水相溶液的溶剂选择去离子水、超纯水、蒸馏水、PBS缓冲溶液或磷酸盐缓冲溶液中的一种或两种、静置时间20min和具体特异性多肽分子的选择,属于本领域技术人员根据实际需要而进行的常规选择。因此,在其引用的权利要求4不具备创造性的基础上,该权利要求5也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
综上所述,本申请的权利要求1-5均不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
基于上述事实和理由,合议组做出如下复审决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年09月07日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,复审请求人可自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。


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