[發明專利]轉動掃描毛細管陣列分析儀

無效

• 申請號: 200910095511.5
• 申請日: 2009-01-15
• 公開（公告）號: CN101493413A
• 公開（公告）日: 2009-07-29
• 發明（設計）人: 石巖;王立強;嚴惠民;陸祖康
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N33/483;B01D57/02
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司
• 代理人: 徐關壽;周希良

技術領域

本發明屬于生物分析技術領域，特別涉及一種轉動掃描毛細管陣列分析儀。

背景技術

毛細管電泳是在電場的作用下，樣品在毛細管中遷移，樣品中不同的成份具有不同的遷移速度，實現分離，并在毛細管中的檢測窗處進行探測，通過探測的信號對樣品進行分析。這一技術廣泛用于生物化學分析，如DNA、蛋白質分離分析，其分離效率高、樣品消耗少、易實現自動化，其在DNA測序、生物與臨床研究、法醫鑒定、環境保護、分析化學和食品檢測等領域有著廣泛的應用。電泳樣品的檢測主要有同位素標記、化學發光方法、表面等離子共振和激光誘導熒光，通常采用光學檢測，其中靈敏度最高、應用最廣的是激光誘導熒光檢測。

為了實現高通量分析，可以將多根毛細管同時電泳，檢測窗排成陣列，進行并行檢測，即毛細管陣列電泳熒光檢測。目前的毛細管陣列電泳檢測方法有如下幾種：(1)將毛細管平行排列，由成像物鏡成像到CCD上進行非掃描非共焦檢測。但非共焦方式的檢測靈敏度受到限制。(2)將毛細管平行排列，并置于一個掃描平臺上，通過掃描平臺的運動實現掃描共焦檢測，或者由鏡頭相對毛細管運動，實現對毛細管陣列的掃描。這種掃描方式的掃描速度受驅動器限制，且震動大。(3)將毛細管或微通道徑向陣列排布于一個圓盤平面上，鏡頭垂直于圓盤配置，并繞圓盤中心轉動，實現掃描。但，毛細管的圓盤排布會給分析應用帶來不便，且鏡頭旋轉機構復雜，不易小型化。(4)將毛細管排列在一個圓柱上，鏡頭在圓柱內垂直于圓柱的中心軸配置，通過鏡頭繞中心軸做圓周運動實現掃描。采用這種方式，毛細管需圓周排列，系統體積大，要求鏡頭尺寸小，并且由于鏡頭位于毛細管陣列的圓柱面內部，毛細管陣列的排布凹向鏡頭，且陣列的圓柱面受到體積限制。因此，要求鏡頭的工作距離大，熒光收集角度較小，儀器的檢測靈敏度受到限制。

發明內容

本發明提供一種高通量、高靈敏度、大熒光收集角度且性能優良的轉動掃描毛細管陣列分析儀。

本發明所采取的技術方案如下：轉動掃描毛細管陣列分析儀，包括激光光源、掃描反射鏡、掃描物鏡、毛細管檢測窗固定裝置、毛細管進樣端、毛細管廢液端、光束轉折系統、熒光分光鏡、熒光濾色片、光探測器、掃描中心軸，多根毛細管繞掃描中心軸排列成圓柱形陣列而形成毛細管陣列，毛細管陣列固定安裝于毛細管檢測窗固定裝置；毛細管檢測窗固定裝置包括一個圓筒，檢測窗固定于圓筒外壁，毛細管穿過圓筒內部后往回彎折180度，彎折后又穿過圓筒內部，端部形成毛細管廢液端；激光光源發出的激光束依次經過熒光分光鏡、掃描反射鏡、光束轉折系統、掃描物鏡，掃描物鏡將激光光源發出的激光束會聚于毛細管的檢測窗；毛細管中熒光標記的生物樣品被激光激發后，發出的熒光經掃描物鏡、光束轉折系統、掃描反射鏡、熒光分光鏡后，再經過熒光濾色片，由光探測器進行探測。

所述的轉動掃描毛細管陣列分析儀，掃描物鏡、光束轉折系統、掃描反射鏡安裝于同一掃描平臺，繞掃描中心軸轉動，掃描探測毛細管陣列中每個毛細管上的檢測窗。

所述的轉動掃描毛細管陣列分析儀，熒光分光鏡采用二向色鏡或中心帶孔的反射鏡。

所述的轉動掃描毛細管陣列分析儀，毛細管陣列是多根毛細管排列在一個繞掃描中心軸的圓弧面上形成的陣列，由該毛細管圓弧陣列替代圓柱形陣列。

所述的轉動掃描毛細管陣列分析儀，掃描檢測時毛細管陣列固定，掃描物鏡繞掃描中心軸往復擺動。

所述的轉動掃描毛細管陣列分析儀，掃描檢測時掃描物鏡固定，毛細管陣列繞掃描中心軸往復擺動。

本發明的毛細管陣列包括兩種排布方式：

1、圓柱形排列，即多根毛細管在一個圓柱面上均勻排布，圓柱面的中心軸即掃描中心軸。

2、弧形排列，即多根毛細管平行排列在一個圓柱面上，但只排布于圓柱面的一個弧形部分，而非排布于整個圓柱。

對于圓柱形排布，陣列分析的掃描方式是掃描物鏡、光束轉折系統、掃描反射鏡一起固定在一個掃描旋轉裝置上，共同繞掃描中心軸旋轉，逐次掃描毛細管陣列中的每根毛細管。在此過程中，掃描光斑聚焦于毛細管檢測窗構成的圓柱面上，并繞掃描中心軸旋轉。

弧形排布的掃描分析方式包括：1、掃描中心軸與掃描物鏡位于毛細管陣列所在圓柱面的同側，掃描物鏡及反光鏡繞掃描中心軸往復旋轉掃描，毛細管陣列固定。2、掃描中心軸與掃描物鏡位于毛細管陣列所在圓柱面的同側，掃描物鏡固定，毛細管陣列繞掃描中心軸往復旋轉掃描。3、掃描中心軸與掃描物鏡位于毛細管陣列所在圓柱面的兩側，掃描物鏡及反光鏡繞掃描中心軸往復旋轉掃描，毛細管陣列固定。4、掃描中心軸與掃描物鏡位于毛細管陣列所在圓柱面的兩側，掃描物鏡固定，毛細管陣列繞掃描中心軸往復旋轉掃描。