[發明專利]一種液芯波導熒光檢測裝置

有效

• 申請號: 201110343868.8
• 申請日: 2011-11-03
• 公開（公告）號: CN102507520A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 張凌怡;劉翻;張權青
• 申請（專利權）人: 常州博世偉業生物科技有限公司
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 王凌霄

技術領域

本發明涉及一種液芯波導檢測裝置，具體地說是一種液芯波導熒光檢測裝置。

背景技術

液芯波導(Liquid?Core?Waveguide，LCW)現象，又稱為液芯光纖。是指當外周材料的折射率低于液芯的折射率，且入射光線的入射角大于臨界入射角時，光線在液體與管道壁的界面上發生全反射，在一定角度內的光將沿液芯的軸向傳播，可幾乎無損失地從另一端傳導輸出的現象。

LCW的研究最早始于19世紀中葉，Colladon、Babinet、Tyndall等人研究了光線通過全內反射在溪水中傳播的現象。到19世紀末，這一現象因在照明噴泉中的應用而廣為人知。1970年左右，研究者開始注意LCW用作通訊介質的可能性，制造了由細徑玻璃管充滿高折射率液體構成的LCW。但由于固體光纖具有明顯的優勢，使得LCW沒能在通訊中得到應用。但是，它在分析化學上卻展現了誘人的應用前景，已被應用于長光程吸收檢測、化學發光檢測、熒光檢測、拉曼光譜檢測等各種光學檢測系統。

Robert?H.Byrne將液芯波導用于光度計，CCD用作檢測器，當儀器里面的紫外燈關閉時，用作紫外-可見分光光度計，當紫外燈開啟時，可用作熒光光度計；Vratislav?Kostal將液芯波導與光纖耦合的CCD光度計建立熒光檢測系統，并用低分子量的熒光標記物和異硫氰熒光素(FITC)標記的蛋白質進行檢驗，與復雜的激光誘導熒光檢測器相比不僅有更好的檢測限，而且只要改裝光源就可以分析其他分析對象，因而較方便。

Johan?Roeraade等將LCW與毛細管電泳激光誘導熒光聯用CCD末端檢測，在連續流動和毛細管電泳模式下可分別檢測到2.7pmol/L和62fmol/L熒光素，他們還將研制的檢測器應用于DNA序列分析，分辨單色G序列堿基，當信噪比為250時，能檢測到500個堿基，當信噪比為50時，能檢測950個堿基。劉震等報道毛細管等電聚焦液芯波導電泳激光誘導熒光整體柱成像檢測，與商業化的紫外檢測相比，靈敏度能提高3-5個數量級。此類液芯波導技術激發光和熒光信號從一端共同傳出，收集檢測，未能較好的實現激發光和熒光的分離，對檢測結果存在較大的干擾。因此發明一個能較好實現激發光和熒光分離的液芯波導檢測裝置具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種液芯波導熒光檢測裝置，該裝置應用液芯波導原理，激發光以合適的角度從毛細管側壁射入，并在涂覆層內壁發生全反射，并沿毛細管軸線傳播，同時熒光將從毛細管內壁透射出去，進入光電檢測器，實現熒光與激發光的分離。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：一種液芯波導熒光檢測裝置，包括液芯光纖、激發光光源和熒光檢測組件，液芯光纖的側壁具有入射窗口，激發光光源發出的激發光以一合適的角度從液芯光纖側壁的入射窗口射入液芯光纖，在液芯光纖內沿軸線方向全反射傳播，液芯光纖中的液體介質中的測試樣品被激發后發射出熒光，熒光檢測組件檢測從液芯光纖的側壁透射出來的熒光。

熒光檢測組件包括熒光收集系統、濾光系統和光電檢測器，從液芯光纖的側壁透射出來的熒光被熒光收集系統收集，經濾光系統后被光電檢測器接收。

液芯光纖由從外至內為對光折射率依次增大的涂覆層、石英層和液體介質構成。

激發光光源為激光器、發光二極管、氘燈或氙燈，激發光光源與液芯光纖的入射窗口之間設置光闌。

熒光收集系統包括聚焦透鏡和凹面反射鏡，分別位于液芯光纖的兩側，光電檢測器位于聚焦透鏡一側，濾光系統位于聚焦透鏡和光電檢測器之間，指向光電檢測器的熒光直接被聚焦透鏡聚焦，而相反方向的熒光被凹面反射鏡反射后經聚焦透鏡聚焦，然后通過濾光系統去除雜光后被光電檢測器接收。

濾光系統由濾光片和光闌組成。

光電檢測器為光電倍增管或CCD。

本發明具有以下優點：

1、本發明中激發光在液芯光纖內部發生全反射，并沿軸線方向傳播，最大程度的增大了激發光光程及利用率，從而大大提高檢測器的靈敏度。

2、實現了激發光和熒光的分離，消除了激發光對檢測結果的干擾，降低背景噪聲，提高檢測器信噪比。

3、凹面反射鏡將背離光電檢測器的熒光反射至光電檢測器方向，增加了熒光收集效率，提高了檢測靈敏度。

4、液芯波導熒光檢測裝置結構簡單，使用方便，成本低廉，使用范圍廣。

附圖說明

圖1為本發明的液芯波導熒光檢測裝置示意圖。

圖2為本發明的激發光和熒光信號在石英毛細管內傳播光路示意圖。