[發(fā)明專利]一種雙熒光發(fā)射面的微量物質(zhì)檢測儀及檢測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710307016.0
• 申請日: 2017-05-04
• 公開（公告）號: CN106970058A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 崔京南;王錚;崔文光
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州尚稷電子科技有限公司
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種雙熒光發(fā)射面的微量物質(zhì)檢測儀及檢測方法，其屬于微量檢測技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

分析化學(xué)中常用的內(nèi)標(biāo)法是一種間接或相對的校準(zhǔn)方法。在分析測定樣品中某組分含量時，加入一種內(nèi)標(biāo)物質(zhì)以校準(zhǔn)和消除出于檢測條件的波動而對分析結(jié)果產(chǎn)生的影響，以提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確度，實現(xiàn)定量檢測。利用雙光路熒光檢測系統(tǒng)可同時檢測作為參比內(nèi)標(biāo)熒光染料發(fā)射的熒光強度和被檢測物相關(guān)聯(lián)的熒光探針發(fā)射的熒光強度，實現(xiàn)比率型檢測，可消除不同儀器間的激發(fā)光源燈發(fā)光強度和波長不同產(chǎn)生的誤差，使批量化生產(chǎn)的儀器校準(zhǔn)簡單化，提高準(zhǔn)確率和重復(fù)性。專利“一種小型雙光路熒光檢測裝置，201620412985.3”，將比色皿單面發(fā)射的熒光經(jīng)聚集透鏡轉(zhuǎn)換成平行光，再經(jīng)二色鏡分為兩個不同波段的熒光，最后經(jīng)由濾光鏡和聚光透鏡到達(dá)光電二極管。這個裝置中使用可低電壓啟動、價廉的普通光電二極管，實現(xiàn)小型的比率型熒光檢測。由于該裝置設(shè)置的二色鏡損耗部分熒光強度，并且光程較長，減弱了射入光電二極管的熒光強度，難于滿足較低檢測極限的痕量物質(zhì)檢測要求。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種雙熒光發(fā)射面的微量物質(zhì)檢測儀，在保持單熒光發(fā)射面的雙波段比率型檢測的優(yōu)點基礎(chǔ)上，不設(shè)置二色鏡和熒光聚光透鏡，采用從比色皿的對應(yīng)、且相互平行的兩個面采集兩束不同波段的熒光策略，進(jìn)一步提高儀器的靈敏度，降低檢測極限。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案：一種雙熒光發(fā)射面的微量物質(zhì)檢測儀，它包括電源、數(shù)據(jù)采集放大系統(tǒng)、自動控制與網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、顯示設(shè)備，它還包括激發(fā)單元、第一檢測單元和第二檢測單元；第一檢測單元與第二檢測單元平行，激發(fā)單元與第一檢測單元相互垂直；所述激發(fā)單元包括激發(fā)光源、光源聚光透鏡、光源濾光鏡和比色皿；所述第一檢測單元包括第一熒光聚光透鏡、第一熒光濾光鏡、第一光電二極管；所述第二檢測單元包括第二熒光聚光透鏡、第二熒光濾光鏡、第二光電二極管；比色皿與第一檢測單元、第二檢測單元處在同一直線上，比色皿發(fā)射出來的兩束相反發(fā)射方向的熒光分別進(jìn)入第一檢測單元、第二檢測單元；第一光電二極管、第二光電二極管電連接至數(shù)據(jù)采集放大系統(tǒng)、自動控制與網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)和顯示設(shè)備。

一種雙熒光發(fā)射面的微量物質(zhì)檢測儀的檢測方法 ：

（a）激發(fā)光源發(fā)射的光經(jīng)由聚光透鏡和濾光鏡照射到比色皿，比色皿內(nèi)的檢測熒光探針和參比內(nèi)標(biāo)熒光染料被同時激發(fā)，發(fā)射出不同波長的熒光；第一檢測單元與第二檢測單元的熒光是由垂直于激發(fā)光路的兩個相對應(yīng)、且相互平行的比色皿面發(fā)射出來的兩束相反發(fā)射方向的熒光組成；

（b）檢測熒光探針發(fā)射的熒光經(jīng)第一檢測單元中的第一聚光透鏡和第一熒光濾光鏡，由第一光電二極管轉(zhuǎn)換成電信號；

（c）參比內(nèi)標(biāo)熒光染料發(fā)射的熒光經(jīng)第二檢測單元中的第二聚光透鏡和第二熒光濾光鏡，由光電二極管轉(zhuǎn)換成電信號；

（d）將第一檢測單元與第二檢測單元得到的電信號經(jīng)數(shù)據(jù)采集放大系統(tǒng)放大，再經(jīng)過數(shù)據(jù)自動控制與網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)處理得到結(jié)果，結(jié)果顯示在顯示設(shè)備上。

（e）每個被檢測物質(zhì)的波段檢測出的熒光強度與參比內(nèi)標(biāo)熒光染料波段測出的熒光強度的比值，分別與相應(yīng)被檢測物質(zhì)濃度建立各自的標(biāo)準(zhǔn)曲線。

所述激發(fā)光源為發(fā)射350-800 nm的光源，激發(fā)光源選自單波長LED、多波長LED、激光或汞燈；所述的光源聚光透鏡，選自平凸鏡、平凹鏡、凸凹鏡、雙凸鏡、雙凹鏡、不規(guī)則透鏡；所述光電二極管選自普通二極管、倍增二極管或雪崩二極管；所述比色皿材質(zhì)為光學(xué)玻璃、石英玻璃、PS、PE、PMMA或PP，比色皿的形狀為方柱、圓柱或錐形；所述顯示設(shè)備為儀器配備顯示器、手機、平板電腦或PC電腦。

所述數(shù)據(jù)采集放大系統(tǒng)用于放大經(jīng)光電二極管轉(zhuǎn)換后的電信號；所述自動控制與網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)的方法為：以兩個檢測單元的光電二極管檢測出光信號強度的比值與比色皿中被檢測物質(zhì)濃度建立標(biāo)準(zhǔn)曲線；所述電源供電系統(tǒng)與激發(fā)光源、光電二極管、數(shù)據(jù)采集放大系統(tǒng)、自動控制與網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、顯示設(shè)備進(jìn)行電連接；激發(fā)光源發(fā)射的光穿過光源濾光片聚光透鏡至裝有熒光探針和參比內(nèi)標(biāo)熒光染料的比色皿；比色皿中的熒光探針產(chǎn)生的熒光經(jīng)比色皿的對應(yīng)、且相互平行的兩個面發(fā)出，依次穿過聚光透鏡和濾光鏡射入光電二極管，光電二極管將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，電信號經(jīng)數(shù)據(jù)采集放大系統(tǒng)放大，再經(jīng)過數(shù)據(jù)自動控制與網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)處理得到結(jié)果，結(jié)果顯示在顯示設(shè)備上。

方法具體操作包含以下步驟：