專利名稱：用于分子發(fā)光分析的磁場裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種磁場裝置，尤其是一種主要用于分子發(fā)光分析的磁場裝置。
(2)背景技術由于分子發(fā)光分析法具有靈敏度高的優(yōu)點，在生命科學、環(huán)境科學、工業(yè)生產中的應用越來越廣泛。在分子發(fā)光分析中常遇到溶劑的散射光的干擾，對分析有著顯著的影響，成為分子發(fā)光分析方法靈敏度的主要限制因素。同步熒光法因為采用了同步掃描技術使得方法的選擇性得以進一步的提高，但溶劑散射光的干擾仍是檢測靈敏度進一步提高的一大障礙。偏振、低溫和超聲噴流技術可以幫助抑制散射光，但偏振技術不能消除散射光波動的干擾；低溫技術和超聲噴流技術雖使方法的選擇性大有改善，但儀器和操作都比較復雜。
(3)發(fā)明內容本實用新型的目的在于提供一種將外加磁場效應(External magnetic field Effects，簡稱MFE)引入分子發(fā)光分析領域，以改善原有分子發(fā)光分析的靈敏度和選擇性的磁場裝置。
為了不改變儀器原有的配件構造和使用上的方便，本實用新型根據熒光分光光度計樣品暗箱的結構特點，設計了便于把恒磁場效應施于現場樣品上的磁場裝置。
本實用新型設有底座、樣品池架、樣品池室、磁體、磁體支架、導軌和導軌支架。樣品池架設于底座上，用于設置樣品池室；樣品池室設于樣品池架上方，用于放置樣品池和樣品，在樣品池室開設有入射光口和出射光口，在樣品池室上最好設水通道，通道口接循環(huán)水導管，用于控制樣品池實驗溫度；一對磁鐵組成的磁體設于磁體支架上，樣品池室位于磁鐵之間；磁體支架設于導軌上，可沿導軌移動，導軌設于導軌支架上。在導軌的前端最好設擋塊，用于限定磁體的移動位置。
使用時，首先將本實用新型放入熒光分光光度計的暗箱中，再把所需測定的樣品轉入樣品池后放入樣品室中，進行測定；如果需要對樣品進行磁化，把磁體通過導軌推至擋塊前端，即可進行測定。
利用該裝置提供的外加磁場效應能有效地抑制共振同步掃描過程中溶劑散射光的波動，依此建立了磁效應-共振同步熒光法、磁效應-偏振-共振同步熒光法，并將上述方法用于多組分多環(huán)芳烴的同時測定時，使方法的靈敏度和選擇性大為改善。而且這些方法簡單易行，使原來只能借助復雜儀器才能完成的工作簡單化。多環(huán)芳烴是環(huán)境中普遍存在的有機污染物，因其具有致癌、致畸、致突變的“三致”效應受到人們的廣泛關注。利用該裝置提供的外加磁場效應實現了多組份多環(huán)芳烴的同時快速檢測，具有積極的意義。
利用該裝置提供的磁場效應在研究有序介質體系中磁場效應對室溫磷光光譜的影響時，發(fā)現磁場效應不僅有利于磷光體的形成，而且在一定程度上可以抑制猝滅因素對其室溫磷光的影響。特別是該裝置用于生物體系、生命科學等研究領域時，為現場檢測磁場效應對活體分子影響、揭示生物磁效應的本質提供了一種非常有效的研究手段。
該裝置有以下特點a.沒有對原儀器做任何的改動，可以現場地將磁效應引入分子發(fā)光分析與檢測中；b.取用十分方便，而且造價非常低廉，因此該裝置有一定的推廣和普及價值；c.實現了磁場效應的現場操作，這對生物磁學的研究有著重要的意義；d.具備循環(huán)水裝置，可以用來控制實驗的溫度。
(4)
圖1為本實用新型實施例的結構圖。
圖2為圖1的主視圖。
圖3為圖1的后視圖。
圖4為環(huán)己烷溶液中芘(10-6mol/L)的發(fā)射光譜。其中譜線a為使用原儀器附件所得，譜線b為使用本實用新型所得。
圖5為乙醇的光譜。其中譜線a為共振同步熒光光譜，譜線b為磁效應-共振同步熒光光譜。
圖6為蒽、苝混合液的光譜。其中譜線a為共振同步熒光光譜，譜線b為磁效應-共振同步熒光光譜。
圖7為芴、苊、蒽、苯并[a]芘、苝混合液的光譜。其中譜線a為共振同步熒光光譜，譜線b為磁效應-偏振-共振同步熒光光譜。
(5)具體實施方式
以下實施例將結合附圖對本實用新型的結構組成以及突出效果作詳細的說明。
如圖1～3所示，本實用新型設有底座1、樣品池架2、樣品池室3、磁體4、磁體支架5、導軌6和導軌支架9。底座分別固定在儀器暗箱底部3個突出的螺釘上，可以方便地從原儀器上取下。樣品池架用黑色的塑料制成，適宜對樣品池施加磁場并固定于底座上。樣品池室設于樣品池架上方，用于放置樣品池和樣品，在樣品池室3開設有入射光口32和出射光口31，使其中心在光路的正中央。在樣品室上加上可以通循環(huán)水的導管7，以便用于控制實驗的溫度。一對磁鐵4設于磁體支架5上，樣品池室3位于磁鐵4之間；磁體支架5設于導軌6上，可沿導軌移動，導軌設于導軌支架9上，以便樣品池室處于兩塊永磁鐵的中央。在導軌的前端最好設擋塊8，用于限定磁體的移動位置。所說的導軌可采用兩個燕尾槽導軌，便于磁體的滑動。所用的磁體采用2塊場強為270mT、規(guī)格為1cm×2cm×4cm(高×寬×長)的永磁鐵組成，兩塊磁鐵由一無延磁性的無碳鐵制成的磁體支架5支撐并相聯連成回路。這樣不僅可以增加其所形成磁場的強度，同時可以起到一定的磁屏蔽作用，而盡量減少所用磁場對周圍環(huán)境的影響。磁場強度可以通過調節(jié)兩塊磁鐵之間的距離來調節(jié)。下面的磁鐵貼有一片滑片，整個磁體可以通過它在導軌上來回滑動。
在導軌的前端設置的擋塊8用于固定實驗時磁體的位置，以保證所加磁場強度有良好的重現性。
為了考察本實用新型的性能，在相同的儀器條件下，分別用原儀器附件和本實用新型在激發(fā)波長為320nm的條件下，測定了10-6mol/L芘的環(huán)己烷溶液的熒光光譜，參見圖4(橫坐標為波長λ，單位為nm，縱坐標為相對強度I)。
由圖4可以看出，圖譜a與b的譜線特征基本一致，只是圖譜b的相對強度略低于圖譜a。由本實用新型所得熒光強度略低于用原儀器附件所獲得的熒光強度，是由于本實用新型的光通量小于原儀器附件造成的。由于熒光強度本身就是一相對值，光通量大小的問題可以通過儀器檢測器的靈敏度來調節(jié)。所以本實用新型完全可以真實的反映研究對象的熒光光譜特征。
參見圖5，提供的外加磁場效應能有效地抑制有機溶劑散射光及其波動，由圖5可以看出無磁場作用時，乙醇的共振同步熒光光譜的波動很強烈；而在磁場作用下對乙醇進行一定時間的磁化后，其共振同步熒光光譜的波動被大大抑制。
考察了磁場效應對常見的二十幾種有機溶劑散射光及波動的抑制作用。根據有機溶劑散射光及波動以及其被磁場效應抑制的情況，將上述二十幾種有機溶劑分為三類散射光及波動大，被抑制效果顯著(如乙醇介質時其散射光及波動的98％被抑制)；散射光及波動一般，被抑制效果一般；散射光及波動小，被抑制效果不顯著。
用本實用新型提供的外加磁場效應建立了磁效應-共振同步熒光法、磁效應-偏振-共振同步熒光法。同步熒光法在同時檢測多種被測物時，為得到好的選擇性，常選擇較小的Δλ值，此時，溶劑散射光的干擾嚴重。共振同步熒光法因此而難以實現。而磁場效應可用于抑制溶劑散射光的波動對共振同步熒光分析時的干擾。據此建立了磁場效應—共振同步熒光法。
以蒽、苝混合溶液為模型物，考察了磁效應-共振同步熒光法的分析特性。結果表明磁效應-共振同步熒光法使得蒽、苝的熒光峰得以很好的分離(參見圖6)。而沒有磁場作用時，蒽、苝的共振同步熒光信號幾乎被溶劑散射光噪音掩蓋，其熒光強度無法準確測量。進一步的實驗結果表明，磁效應-共振同步熒光法同時測定蒽、苝時，測定蒽的相對標準偏差為2.3％、測定苝的相對標準偏差為5.2％；蒽、苝的檢測限分別為0.14ng/mL和0.027ng/mL，靈敏度較原有方法改善十幾倍。
磁效應可以抑制溶劑散射光波動的干擾，偏振技術可以從散射光總體水平上抑制散射光的干擾，用該裝置提供的外加磁場效應又建立了磁效應-偏振-共振同步熒光法，得到了更好的分析結果。
以、蒽、苝混合溶液為模型物，考察了磁效應-偏振-共振同步熒光法的分析特性。結果表明磁效應-偏振-共振同步熒光法同時測定、蒽、苝時，測定蒽的相對標準偏差為2.0％、測定苝的相對標準偏差為2.7％；蒽、苝的檢測限分別為0.074ng/mL和0.0039ng/mL，其分析性能較磁效應-共振同步熒光法有進一步改善。同時，該方法成功地用于芴、苊、蒽、苯并[a]芘、苝五組份同時快速檢測，取得了滿意的結果(參見圖7)。
上述實驗結果表明，本實用新型提供的外加磁場效應可以用來改善分子發(fā)光分析的靈敏度和選擇性。
用本實用新型進行有關分子發(fā)光機理的研究。實驗結果表明磁場效應對β-環(huán)糊精(β-CD)/α-溴代萘(α-BrNp)體系的熒光光譜和室溫磷光(RTP)光譜均有影響。為此，用熒光法、熒光偏振光譜法、吸收光譜法和RTP法研究了β-CD、α-BrNp、可溶性脂肪醇間的作用機理以及磁場效應對其影響的作用機理。提出了β-CD、α-BrNp、可溶性脂肪醇間形成22∶2重疊包絡物的新觀點和磁場效應有利于抑制溶解氧的淬滅作用、增加S1→T1躍遷幾率的新觀點。
根據β-CD、α-BrNp、可溶性脂肪醇間的相互作用是慢反應這一實驗現象，可建立動力學RTP法，并將其用于分析有機物和作為一研究手段考察磁場效應對它們的影響。結果表明磁場效應可改善動力學RTP法的分析性能。
上述新的、有趣的實驗現象不僅為磁場效應能用于分子發(fā)光分析領域提供了新的佐證，同時為一些超分子體系形成機理的研究提供了新的手段、方法。
另外，磁場效應(或電磁輻射)對生物體的影響以及與此相關的生物磁學、磁生物學的有關問題也是我們從一開始就關心的問題，而熒光偏振法是研究該有關問題強有力的手段。為此我們用熒光偏振法考察了磁場效應對甘油介質中苝的熒光偏振光譜的影響。結果表明在所用磁場強度下苝的偏振度增大13％。
上述結果的獲得不僅有重要的理論意義，同時更具現實意義。磁場效應對一些光誘導的電子、電荷轉移過程有影響這一結果，不僅為研究有關光化學反應機理提供一新的手段，也為研究、合成一些光敏材料、元器件提供了新的思路。磁場效應對甘油介質中苝的熒光偏振光譜有影響這一實驗結果，為研究磁療藥、器件在防病、治病中的作用機理，為現場研究磁場效應對活體分子的影響提供了可能和新的研究手段。
權利要求1.用于分子發(fā)光分析的磁場裝置，其特征在于設有底座、樣品池架、樣品池室、磁體、磁體支架、導軌和導軌支架；樣品池架設于底座上，樣品池室設于樣品池架上方，在樣品池室開設有入射光口和出射光口，一對磁鐵設于磁體支架上，樣品池室位于磁鐵之間；磁體支架設于導軌上，導軌設于導軌支架上，導軌支架設于底座上。
2.如權利要求1所述的用于分子發(fā)光分析的磁場裝置，其特征在于在導軌的前端設擋塊。
3.如權利要求1所述的用于分子發(fā)光分析的磁場裝置，其特征在于在樣品池室上設水通道，通道口接循環(huán)水導管。
4.如權利要求1所述的用于分子發(fā)光分析的磁場裝置，其特征在于所說的導軌采用兩個燕尾槽導軌。
5.如權利要求1所述的用于分子發(fā)光分析的磁場裝置，其特征在于所說的磁體采用2塊永磁鐵組成，兩塊磁鐵由一無延磁性的無碳鐵制成的磁體支架支撐并相聯連成回路。
專利摘要涉及一種磁場裝置，尤其是一種主要用于分子發(fā)光分析的磁場裝置。設有底座、樣品池架、樣品池室、磁體、磁體支架、導軌和導軌支架；樣品池架設于底座上，樣品池室設于樣品池架上方，在樣品池室開設有入射光口和出射光口，一對磁鐵設于磁體支架上，樣品池室位于磁鐵之間；磁體支架設于導軌上，導軌設于導軌支架上，導軌支架設于底座上。實現了多組份多環(huán)芳烴的同時快速檢測，在研究有序介質體系中磁場效應對室溫磷光光譜的影響時，不僅有利于磷光體的形成，而且在一定程度上可以抑制猝滅因素對其室溫磷光的影響。特別是用于生物體系、生命科學等研究領域時，為現場檢測磁場效應對活體分子影響、揭示生物磁效應的本質提供一種非常有效的研究手段。
文檔編號G01N21/64GK2636229SQ0327239
公開日2004年8月25日 申請日期2003年7月10日 優(yōu)先權日2003年7月10日
發(fā)明者張勇, 黃賢智, 朱亞先, 任鋒, 陳國珍 申請人:廈門大學