一種雙恒電位激發(fā)電化學(xué)發(fā)光分析裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種雙恒電位激發(fā)電化學(xué)發(fā)光分析裝置，包括電化學(xué)發(fā)光池、光電倍增管、放大與數(shù)字化器、負(fù)高壓和計(jì)算機(jī)；還包括雙恒電位儀，電化學(xué)發(fā)光由雙恒電位儀激發(fā)產(chǎn)生；還包括屏蔽箱；所述電化學(xué)發(fā)光池內(nèi)還設(shè)有通氣管道，通氣管道的一端與氧氣瓶連通；所述電化學(xué)發(fā)光池內(nèi)設(shè)有第一工作電極和第二工作電極，與參比電極和輔助電極構(gòu)成四電極體系。本實(shí)用新型采用雙恒電位激發(fā)方式，在工作電極表面會(huì)持續(xù)產(chǎn)生恒量的電化學(xué)發(fā)光反應(yīng)的活性物質(zhì)，從而增強(qiáng)電化學(xué)發(fā)光信號(hào)，大大提高了電化學(xué)發(fā)光檢測的靈敏度；此外，由于各種參與發(fā)光過程的物質(zhì)是持續(xù)產(chǎn)生的，因此可以獲得連續(xù)穩(wěn)定的發(fā)光信號(hào)，對(duì)檢測十分有利，實(shí)現(xiàn)了高靈敏和穩(wěn)定的測量。
【專利說明】一種雙恒電位激發(fā)電化學(xué)發(fā)光分析裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種測量儀器，具體涉及一種雙恒電位激發(fā)電化學(xué)發(fā)光分析裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電化學(xué)發(fā)光,或稱電致化學(xué)發(fā)光(Electrochemiluminescence,簡稱ECL)是指在電極表面進(jìn)行的電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)生成的物質(zhì)的激發(fā)態(tài)躍遷回基態(tài)以發(fā)光形式釋放能量的過程。電化學(xué)發(fā)光分析方法是直接利用電化學(xué)反應(yīng)形成激發(fā)態(tài)發(fā)光體而發(fā)光或通過電解產(chǎn)物之間、電解產(chǎn)物與體系中某組分之間進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生光輻射而實(shí)現(xiàn)分析物測定的發(fā)光分析技術(shù)，是電化學(xué)與化學(xué)發(fā)光相結(jié)合的產(chǎn)物。該技術(shù)將可主要應(yīng)用于流動(dòng)注射、液相色譜、毛細(xì)管電泳檢測及免疫電化學(xué)發(fā)光分析等。
[0003]電化學(xué)發(fā)光分析裝置通常采用與普通電化學(xué)分析類似的或特別設(shè)計(jì)的電解池作為檢測池，在對(duì)應(yīng)部位設(shè)置光學(xué)檢測器(通常為負(fù)高壓供電的光電倍增管)作為檢測裝置，檢測池內(nèi)設(shè)有工作電極、參比電極和輔助電極，構(gòu)成常規(guī)的三電極體系，再由電化學(xué)工作站提供激發(fā)信號(hào)，從而工作電極表面產(chǎn)生電化學(xué)發(fā)光，電極上的電化學(xué)發(fā)光會(huì)對(duì)溶液中待測物產(chǎn)生響應(yīng)而導(dǎo)致發(fā)光強(qiáng)度的變化，通過光電倍增管檢測光強(qiáng)的變化可進(jìn)行定量分析。
[0004]目前，電化學(xué)發(fā)光的激發(fā)信號(hào)的施加方式主要有脈沖、循環(huán)伏安及恒電位電解這三種。然而，上述這些激發(fā)方式或持續(xù)消耗溶液中的電化學(xué)發(fā)光試劑，導(dǎo)致電化學(xué)發(fā)光信號(hào)逐步降低；或只能短暫于電極表面產(chǎn)生少量的電化學(xué)發(fā)光反應(yīng)的活性物質(zhì)，不利于檢測靈敏度的進(jìn)一步提高。上述方法中最常用的脈沖方式所獲得的發(fā)光信號(hào)是脈沖形的，且發(fā)光持續(xù)時(shí)間短，一般在數(shù)秒內(nèi)，因而無法獲得連續(xù)穩(wěn)定的發(fā)光信號(hào)，對(duì)檢測的重現(xiàn)性非常不利。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種雙恒電位激發(fā)電化學(xué)發(fā)光分析裝置，以實(shí)現(xiàn)高靈敏和穩(wěn)定的測量。
[0006]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種雙恒電位激發(fā)電化學(xué)發(fā)光分析裝置，包括電化學(xué)發(fā)光池、光電倍增管、放大與數(shù)字化器、負(fù)高壓和計(jì)算機(jī)；還包括屏蔽箱，所述電化學(xué)發(fā)光池和光電倍增管均設(shè)于屏蔽箱內(nèi)；
[0007]還包括雙恒電位儀，電化學(xué)發(fā)光由雙恒電位儀激發(fā)產(chǎn)生。
[0008]所述電化學(xué)發(fā)光池內(nèi)還設(shè)有通氣管道，通氣管道的一端與氧氣瓶連通。
[0009]所述電化學(xué)發(fā)光池內(nèi)設(shè)有第一工作電極和第二工作電極，與參比電極和輔助電極構(gòu)成四電極體系。
[0010]上文中，所述電化學(xué)發(fā)光池內(nèi)設(shè)有通氣管道，用來向電化學(xué)發(fā)光池內(nèi)通氧。測定時(shí)，所述電化學(xué)發(fā)光池內(nèi)保持通氧狀態(tài)，氧氣流量通過轉(zhuǎn)子流量計(jì)加以控制。
[0011 ] 所述第一工作電極和第二工作電極優(yōu)選米用氧化銦錫(ΙΤ0)玻璃,導(dǎo)電面相對(duì),兩者通過硅膠墊片隔開。所述硅膠墊片是用來調(diào)節(jié)電極間距離并防止短路。
[0012]所述電化學(xué)發(fā)光池置于屏蔽箱內(nèi)，一方面提供所需的黑暗背景，另一方面消除了外部的電磁干擾。
[0013]優(yōu)選的，所述硅膠墊片的厚度為0.1~1 mm。
[0014]本實(shí)用新型的工作原理是:電化學(xué)發(fā)光池采用四電極體系(第一工作電極、第二工作電極、參比電極及輔助電極)，由雙恒電位儀對(duì)2個(gè)工作電極提供相應(yīng)的工作電位，其中一支工作電極上施加高電位，另一支工作電極上施加低電位；在高電位的作用下，電化學(xué)發(fā)光試劑(如魯米諾)在第一工作電極表面發(fā)生氧化，生成氧化中間態(tài)，而在低電位的作用下，溶液中的氧在第二工作電極表面發(fā)生還原，生成各種形式的活性氧(ROSs)，并通過Haber-Weiss反應(yīng)生成更具活性的單線態(tài)氧，由于兩工作電極相互接近，電極產(chǎn)生的發(fā)光試劑氧化中間態(tài)和單線態(tài)氧之間可實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)移，從而增強(qiáng)電化學(xué)發(fā)光，電化學(xué)發(fā)光會(huì)對(duì)溶液中物質(zhì)濃度變化產(chǎn)生響應(yīng)而導(dǎo)致發(fā)光強(qiáng)度的變化，通過光電倍增管檢測光強(qiáng)的變化可進(jìn)行定量分析。
[0015]由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)點(diǎn)是:
[0016]1、本實(shí)用新型采用雙恒電位激發(fā)方式，在工作電極表面會(huì)持續(xù)產(chǎn)生恒量的電化學(xué)發(fā)光反應(yīng)的活性物質(zhì)，且有活性氧參與發(fā)光反應(yīng)，從而增強(qiáng)電化學(xué)發(fā)光信號(hào)，大大提高了電化學(xué)發(fā)光檢測的靈敏度；此外，由于各種參與發(fā)光過程的物質(zhì)是持續(xù)產(chǎn)生的，因此可以獲得連續(xù)穩(wěn)定的發(fā)光信號(hào)，對(duì)檢測十分有利，實(shí)現(xiàn)了高靈敏和穩(wěn)定的測量；
[0017]2、本實(shí)用新型采用ITO玻璃作為工作電極，ITO玻璃工作電極成本低，適合于批量制備，重現(xiàn)性好，易于 更換，可作為一次性使用的電極，更利于電化學(xué)發(fā)光分析的應(yīng)用；
[0018]3、本實(shí)用新型在電化學(xué)發(fā)光池內(nèi)保持均勻通氧狀態(tài)，一方面補(bǔ)充由于電極反應(yīng)消耗掉的氧氣，另一方面可促進(jìn)溶質(zhì)(待測物)在溶液中分布均勻，保證檢測信號(hào)的穩(wěn)定性；
[0019]4、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，易于搭建，實(shí)用性強(qiáng)，可以對(duì)電極表面進(jìn)行化學(xué)修飾和組裝，并以此為基礎(chǔ)，可以對(duì)電化學(xué)發(fā)光有增敏或猝滅作用的物質(zhì)實(shí)現(xiàn)定量測定，具有良好的應(yīng)用前景。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]其中:1、電化學(xué)發(fā)光池；2、屏蔽箱；3、雙恒電位儀；4、光電倍增管；5、放大和數(shù)字化器；6、負(fù)高壓；7、氧氣瓶；8、第一工作電極；9、第二工作電極；10、參比電極；11、輔助電極；12、通氣管道；13、硅膠墊片。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
[0023]實(shí)施例一
[0024]參見圖1所示，一種雙恒電位激發(fā)電化學(xué)發(fā)光分析裝置，包括電化學(xué)發(fā)光池1、光電倍增管4、放大與數(shù)字化器5、負(fù)高壓6和計(jì)算機(jī)；還包括雙恒電位儀3，電化學(xué)發(fā)光由雙恒電位儀激發(fā)產(chǎn)生；
[0025]還包括屏蔽箱2，所述電化學(xué)發(fā)光池I和光電倍增管4均設(shè)于屏蔽箱內(nèi)；[0026]所述電化學(xué)發(fā)光池內(nèi)還設(shè)有通氣管道12，通氣管道的一端與氧氣瓶7連通；
[0027]所述電化學(xué)發(fā)光池內(nèi)設(shè)有第一工作電極8和第二工作電極9,與參比電極10和輔助電極11構(gòu)成四電極體系。
[0028]所述第一工作電極和第二工作電極均為ITO玻璃電極。
[0029]所述第一工作電極和第二工作電極的導(dǎo)電面相對(duì)設(shè)置，且兩者之間設(shè)有硅膠墊片13。所述娃膠墊片的厚度為0.2 mm。
[0030]測定時(shí)，所述電化學(xué)發(fā)光池內(nèi)保持通氧狀態(tài)，氧氣流量通過轉(zhuǎn)子流量計(jì)加以控制。
[0031]本實(shí)用新型的工作原理是:電化學(xué)發(fā)光池采用四電極體系(第一工作電極、第二工作電極、參比電極及輔助電極)，由雙恒電位儀對(duì)2個(gè)工作電極提供相應(yīng)的工作電位，其中一支工作電極上施加高電位，另一支工作電極上施加低電位；在高電位的作用下，電化學(xué)發(fā)光試劑(如魯米諾)在第一工作電極表面發(fā)生氧化，生成氧化中間態(tài)，而在低電位的作用下，溶液中的氧在第二工作電極表面發(fā)生還原，生成各種形式的活性氧(ROSs)，并通過Haber-Weiss反應(yīng)生成更具活性的單線態(tài)氧，由于兩工作電極相互接近，電極產(chǎn)生的發(fā)光試劑氧化中間態(tài)和單線態(tài)氧之間可實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)移，從而增強(qiáng)電化學(xué)發(fā)光，電化學(xué)發(fā)光會(huì)對(duì)溶液中物質(zhì)濃度變化產(chǎn)生響應(yīng)而導(dǎo)致發(fā)光強(qiáng)度的變化，通過光電倍增管檢測光強(qiáng)的變化可進(jìn)行定量分析。
【權(quán)利要求】
1.一種雙恒電位激發(fā)電化學(xué)發(fā)光分析裝置，包括電化學(xué)發(fā)光池(I)、光電倍增管(4)、放大與數(shù)字化器(5)、負(fù)高壓(6)和計(jì)算機(jī)；還包括屏蔽箱(2)，所述電化學(xué)發(fā)光池⑴和光電倍增管(4)均設(shè)于屏蔽箱內(nèi)；其特征在于: 還包括雙恒電位儀(3)，電化學(xué)發(fā)光由雙恒電位儀激發(fā)產(chǎn)生； 所述電化學(xué)發(fā)光池內(nèi)還設(shè)有通氣管道(12)，通氣管道的一端與氧氣瓶(7)連通； 所述電化學(xué)發(fā)光池內(nèi)設(shè)有第一工作電極(8)和第二工作電極(9),與參比電極(10)和輔助電極(11)構(gòu)成四電極體系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)發(fā)光分析裝置，其特征在于:所述第一工作電極和第二工作電極均為ITO玻璃電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)發(fā)光分析裝置，其特征在于:所述第一工作電極和第二工作電極的導(dǎo)電面相對(duì)設(shè)置，且兩者之間設(shè)有硅膠墊片(13)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電化學(xué)發(fā)光分析裝置，其特征在于:所述硅膠墊片的厚度為.0.1?I mm。
【文檔編號(hào)】G01N21/76GK203824914SQ201420188193
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月17日
【發(fā)明者】屠一鋒, 明亮, 彭婷婷 申請(qǐng)人:蘇州大學(xué)