專利名稱：共聚焦激光誘導熒光檢測器用反射式檢測池的制作方法
共聚焦激光誘導熒光檢測器用反射式檢測池技術(shù)領域-本發(fā)明涉及一種激光誘導熒光檢測器用檢測池，尤其是一種成本低、靈敏 度高的共聚焦激光誘導熒光檢測器用反射式檢測池。
背景技術(shù)：
激光誘導熒光檢測器(LIFD)是目前用于檢測化學及生物樣品的最靈敏檢測技術(shù)，廣泛用于常規(guī)高效液相色譜、微柱液相色譜及毛細管電泳等分離領域。 其光學結(jié)構(gòu)可分為非共聚焦型和共聚焦型兩類。共聚焦激光誘導熒光檢測器的 激發(fā)光路與發(fā)射光路在同一軸線上，只需一套光學系統(tǒng)，其光路系統(tǒng)設計簡單， 包括檢測池、激光器、二色鏡、激光聚焦及熒光采集物鏡、濾光片、針孔及光 電轉(zhuǎn)換器等光電元件，而在設計上最大限度地降低背景光源及盡可能地提高熒 光信號的采集效率是提高激光誘導熒光檢測器靈敏度的兩個主要手段，但現(xiàn)在 所有的激光誘導熒光檢測器基本上都是從降低背景光源著手。降低背景光源除采用合理的光路系統(tǒng)及濾光等措施外，改變檢測池的構(gòu)型也是至關(guān)重要的。為此，GJ.Diebold和R.N.Zare， Science, 1979， 196:1444提出的無窗口式檢測池，使激光束直接照射到毛細管的流出液滴上，但液滴的球面 將引起光散射；美國專利4548498采用的自由下流的射流池同樣是一種無窗口 式檢測池，在層流條件下，使背景散射光大大降低；Y. F. Cheng和N. J. Dovichi， Science, 1988, 242: 562及J. Z. Zhang,et al Clin. Chem.， 1991, 37: 1492提出的層 流池，在很大程度上也降低了背景散射光，達到了降低背景光源的目的。中國專利號為200520091024.9的實用新型專利也公開了 "一種高效液相色 譜系統(tǒng)共聚焦型激光誘導熒光檢測器"，其主要目的也是降低背景光源。"檢測 池內(nèi)設有兩個液流通道，兩液流通道下方設有檢測窗，不銹鋼墊片壓在檢測窗 上，在檢測池上還開有定位孔及固定孔；所述檢測池為柱后檢測池，兩個液流 通道與激發(fā)光路在同一平面上并相互成120° "，"……所研究的柱后檢測池的 光學窗口為平面光窗，相對于橫截面為圓柱型的毛細管柱上檢測池具有更低的 光學反射和散射，即光學背景小……"。盡管檢測池的構(gòu)型較多，但是因現(xiàn)有共聚焦激光誘導熒光檢測系統(tǒng)的熒光
信號采集光路與熒光發(fā)射點同軸，而經(jīng)激光誘導產(chǎn)生的熒光向空間四處發(fā)射， 因此只有指向熒光采集光路的熒光信號才被采集，導致現(xiàn)有共聚焦激光誘導熒 光檢測器的熒光收集效率較低。雖然使用數(shù)值孔徑較大的熒光采集透鏡在一定 程度上可以提高熒光的采集效率，但數(shù)值孔徑與物鏡的工作距離成反比，激光 誘導熒光檢測器工作距離的要求限制了更高數(shù)值孔徑物鏡的采用，況且高數(shù)值孔徑物鏡采用油浸方式，價格昂貴，所以目前的熒光收集效率只有10%左右，大大影響了激光誘導熒光檢測器的檢測靈敏度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的熒光采集率低的技術(shù)問題，提供一種 成本低、靈敏度高的共聚焦激光誘導熒光檢測器用反射式檢測池。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是 一種共聚焦激光誘導熒光檢測器用反射式檢測 池，有檢測池體l，在檢測池體l內(nèi)有液體入口2、液體出口3，在所述液體入口 2、液體出口 3之間連接有液體通道4，在液體通道4的一側(cè)面上固定有透射 鏡片5，在液體通道4的另一側(cè)面上固定有與透射鏡片5相對設置的反射鏡片6。所述的液體通道4是由左通道7、中間通道8及右通道9構(gòu)成的Z型通道， 所述的透射鏡片5、反射鏡片6分別設置在中間通道8的兩端。在所述透射鏡片5、反射鏡片6與液體通道4之間分別設有密封墊10、 11， 密封墊IO、 11上分別設有中心孔12、 13。在所述透射鏡片5、反射鏡片6與中間通道8兩端頭之間分別設有密封墊 10、 11，密封墊IO、 11上分別設有中心孔12、 13。在所述檢測池體1上設有置于液體通道4兩側(cè)的固定槽14、15，密封墊10、 透射鏡片5置于固定槽14內(nèi)，在透射鏡片5的后面有墊片16及與固定槽14 匹配的緊固塊17;密封墊ll、反射鏡片6置于固定槽15內(nèi)，在反射鏡片6的 后面有墊片18及與固定槽15匹配的緊固塊19。所述的固定槽14、 15為內(nèi)螺紋槽，所述緊固塊17、 19上有外螺紋20、中 心孔21、 22及墊片固定槽23、 24。在緊固塊18外側(cè)設置有與檢測池體1固定相接的光吸收盒25。本發(fā)明是在保證濾除大部分背景光的條件下，在檢測池中的液體通道上直 接設置了熒光反射鏡，使液體中背離熒光接收光路的熒光信號反射到熒光采集
系統(tǒng)，有效提高了熒光采集率，進而提高了檢測器的靈敏度(檢測限可達10—16mol/L、靈敏度為1.4xl013mV/mol/L)，避免了采用價格昂貴的高放大倍數(shù) 的熒光采集物鏡，降低了生產(chǎn)成本，同時解決了因使用高放大倍數(shù)物鏡(工作 距離短)所帶來的空間位阻等設計難點，具有成本低、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小等優(yōu) 點，可用于常規(guī)高效液相色譜、微柱液相色譜、毛細管電泳及生物芯片等研究 領域。尤其是本發(fā)明采用了 Z-型液體通道，不但保證入射光路與檢測光路共軸， 而且可使光程更長，使之熒光的采集效率更高，具有柱外效應小、易于匹配等 優(yōu)點，使檢測靈敏度進一步提高。


圖l、 2是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明實施例Z-型液體通道的局部放大圖。圖4是本發(fā)明實施例對FITC濃度為2.77x10—9mol/L的響應信號圖。圖5是本發(fā)明實施例對FITC濃度為2.77x10—2()m0l/L的響應信號圖。圖6是本發(fā)明實施例以FITC響應信號的峰面積對濃度所作的響應曲線圖。
具體實施例方式如圖1、 2所示 一種共聚焦激光誘導熒光檢測器用反射式檢測池，同現(xiàn)有 技術(shù)一樣，有檢測池體l，在檢測池體l內(nèi)有液體入口2、液體出口3，在所述 液體入口 2、液體出口 3之間連接有液體通道4，與現(xiàn)有技術(shù)所不同的是在液體 通道4的一側(cè)面上固定有透射鏡片5 (透射石英鏡片)，在液體通道4的另一側(cè) 面上固定有與透射鏡片5相對設置的反射鏡片6 (反射石英鏡片)，應保證被測 液體流經(jīng)透射鏡片5、反射鏡片6。液體通道4可以是現(xiàn)有技術(shù)，但為了使光程 更長、熒光的采集效率更高、背景光源最小，最好采用如圖3所示的Z-型液體 通道4,即由左通道7、中間通道8及右通道9構(gòu)成，而透射鏡片5、反射鏡片 6分別設置在中間通道8的兩端。為防止被測液體泄漏，在所述透射鏡片5、反 射鏡片6與液體通道4(中間通道8)之間分別設有密封墊10、 11，密封墊IO、 11上分別設有中心孔12、 13,透射鏡片5、反射鏡片6的固定方式有多種，圖l、 2只例舉其一，即在檢 測池體1的兩側(cè)加工有與液體通道4貫通的固定槽14、 15,密封墊10、透射鏡 片5依次置于固定槽14內(nèi)，在透射鏡片5的后面有墊片16及與固定槽14匹配
的緊固塊17;密封墊U、反射鏡片6依次置于固定槽15內(nèi)，在反射鏡片6的 后面有墊片18及與固定槽15匹配的緊固塊19，使透射鏡片5、反射鏡片6分 別固定在液體通道4的兩側(cè)面上。為方便拆卸，固定槽14、 15可為內(nèi)螺紋槽， 而緊固塊17、 19上有與內(nèi)螺紋匹配的外螺紋20，緊固塊17、 19上有與中心孔 12、 13同心的中心孔21、 22及用于固定墊片的固定槽23、 24。為以防止激光 束泄漏，在緊固塊18外側(cè)設置有通過螺栓26與檢測池體1固定相接的光吸收 品-25 o工作過程色譜流出液由液體入口 2進入檢測池體1,流經(jīng)液體通道4由液體出口 3 流出。激發(fā)光由緊固塊17的中心孔21進入透射鏡片4，至液體通道4 (Z-型液 體通道的中間通道8)，從而誘導樣品產(chǎn)生熒光信號。此時反射鏡片6將激光誘 導產(chǎn)生的熒光束向收集熒光的光路方向反射，以提高熒光的采集效率。本發(fā)明實施例的測試過程測試條件Z-型液體通道的流通孔徑為0.8mm、檢測光程為6.8mm、池體積為3.42uL; 由于只需測定檢測器的性能，因此測試過程中不連接色譜柱，流速為3mL/min， 進樣量為25pL。配制濃度為2.77xlO-Smol/L異硫氰酸酯熒光素(FITC)的磷酸鹽(pH8.0) 溶液為母液，稀釋到不同的濃度，以磷酸鹽緩沖液(pH 8.0)為流動相，測定 不同濃度FITC的檢測器的響應，每一濃度樣品重復測定5次，響應值(色譜 峰面積)取5次測定的平均。結(jié)果如圖4、 5、 6所示。信噪比(S/N)為3: l條件下的檢測結(jié)果檢測限為7.14xl(r16mol/L，靈 敏度為1.4xl013mV/mol/L，線性范圍大于105。
權(quán)利要求
1.一種共聚焦激光誘導熒光檢測器用反射式檢測池，有檢測池體(1)，在檢測池體(1)內(nèi)有液體入口(2)、液體出口(3)，在所述液體入口(2)、液體出口(3)之間連接有液體通道(4)，其特征在于在液體通道(4)的一側(cè)面上固定有透射鏡片(5)，在液體通道(4)的另一側(cè)面上固定有與透射鏡片(5)相對設置的反射鏡片(6)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的共聚焦激光誘導熒光檢測器用反射式檢測池，其 特征在于所述的液體通道(4)是由左通道(7)、中間通道(8)及右通道(9) 構(gòu)成的Z型通道，所述的透射鏡片(5)、反射鏡片(6)分別設置在中間通道(8)的兩端。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的共聚焦激光誘導熒光檢測器用反射式檢測池，其 特征在于在所述透射鏡片(5)、反射鏡片(6)與液體通道(4)之間分別設 有密封墊(10)、 (11)，密封墊(10)、 (11)上分別設有中心孔(12)、 (13)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的共聚焦激光誘導熒光檢測器用反射式檢測池，其 特征在于在所述透射鏡片(5)、反射鏡片(6)與中間通道(8)兩端頭之間 分別設有密封墊(10)、 (11)，密封墊(10)、 (11)上分別設有中心孔(12)、(13)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的共聚焦激光誘導熒光檢測器用反射式檢測池， 其特征在于在所述檢測池體(1)上設有置于液體通道(4)兩側(cè)的固定槽(14)、(15)，密封墊(10)、透射鏡片(5)置于固定槽(14)內(nèi)，在透射鏡片(5) 的后面有墊片(16)及與固定槽(14)匹配的緊固塊(17);密封墊(11)、反 射鏡片(6)置于固定槽(15)內(nèi)，在反射鏡片(6)的后面有墊片(18)及與 固定槽(15)匹配的緊固塊(19)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的共聚焦激光誘導熒光檢測器用反射式檢測池，其 特征在于所述的固定槽(14)、 (15)為內(nèi)螺紋槽，所述緊固塊(17)、 (19) 上有外螺紋(20)、中心孔(21)、 (22)及墊片固定槽(23)、 (24)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的共聚焦激光誘導熒光檢測器用反射式檢測池，其 特征在于在緊固塊(19)外側(cè)設置有與檢測池體(1)固定相接的光吸收盒(25)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種共聚焦激光誘導熒光檢測器用反射式檢測池，有檢測池體(1)，在檢測池體(1)內(nèi)有液體入口(2)、液體出口(3)，在所述液體入口(2)、液體出口(3)之間連接有液體通道(4)，在液體通道(4)的一側(cè)面上固定有透射鏡片(5)，在液體通道(4)的另一側(cè)面上固定有與透射鏡片(5)相對設置的反射鏡片(6)。使液體中背離熒光接收光路的熒光信號反射到熒光采集系統(tǒng)，有效提高了熒光采集率，進而提高了檢測器的靈敏度(檢測限可達10^-16mol/L)，避免了采用價格昂貴的高放大倍數(shù)的熒光采集物鏡，降低了生產(chǎn)成本，同時解決了因使用高放大倍數(shù)物鏡(工作距離短)所帶來的空間位阻等設計難點，具有成本低、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小等優(yōu)點。
文檔編號G01N21/64GK101149346SQ20071015804
公開日2008年3月26日 申請日期2007年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月9日
發(fā)明者張維冰, 彤 李, 楊長龍 申請人:大連依利特分析儀器有限公司