[發(fā)明專利]一種全自動表面等離子體共振檢測儀

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710385655.9
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN107356770A
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郝紅霞;李志輝;郝斌;任翼飛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國政法大學
• 主分類號: G01N35/00
• 分類號: G01N35/00;G01N35/10
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產(chǎn)權(quán)代理有限責任公司11139
• 代理人: 孫皓晨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生命科學、材料科學和傳感器等領(lǐng)域，具體而言，涉及一種能夠恒流、自動采集樣品并直接測量樣品信息的全自動表面等離子體共振檢測儀。

背景技術(shù)

表面等離子體共振(SPR)是一種物理光學現(xiàn)象。沿著金屬和電介質(zhì)間的界面?zhèn)鞑サ碾姶挪ㄐ纬杀砻娴入x子體(SP)。當平行表面的偏振光以共振角照在界面上時，發(fā)生全反射，入射光與表面等離子體耦合，引起表面等離子體共振(SPR)，界面反射率顯著減少。SPR對附著在金屬表面的電介質(zhì)非常敏感，附著在金屬表面上的電介質(zhì)均可被檢測。折射率是電介質(zhì)的固有特征，不同折射率的電介質(zhì)引發(fā)SPR的共振角不同。同一種材料，附著在金屬表面的量不同，SPR的響應(yīng)強度不同。根據(jù)上述原理，通常將能與樣品進行反應(yīng)的功能電介質(zhì)固定在幾十納米厚的金屬(金、銀等)膜表面，電介質(zhì)與樣品反應(yīng)后，折射率變化，共振角改變，利用電介質(zhì)共振角的變化對樣品進行定量或定性分析。SPR傳感技術(shù)可用于檢測樣品濃度，具有靈敏度高、所需試樣少、樣品無需標記及檢測速度快等特點，因此被廣泛用于生化、醫(yī)療、環(huán)境等分析檢測領(lǐng)域。

SPR傳感技術(shù)的儀器化從上個世紀90年代便開始發(fā)展，到目前雖然已有多種進口商品化SPR分析儀上市，但是只有瑞典Biacore的SPR分析儀技術(shù)最成熟，最適合用于實驗室高靈敏分析檢測，當然儀器價格也十分昂貴。在國內(nèi)，SPR分析儀雖然也已有多家單位和科研院所研制多年，但目前仍然處于初級起步階段，主要原因除了SPR傳感器自身靈敏度不高外，SPR分析儀的其他關(guān)鍵技術(shù)不夠成熟，如自動進樣系統(tǒng)、微流控芯片技術(shù)、數(shù)據(jù)處理方法等。此外，由于目前SPR分析儀小型化設(shè)計的趨勢，在自動進樣等方面的設(shè)計都被忽略，因而勢必降低SPR分析的性能。SPR傳感分析的要求和條件相對較高，恒流微量注射進樣是至關(guān)重要的，為測試的穩(wěn)定性和試驗數(shù)據(jù)的有效對比提供科學性。另外SPR分析儀小型化設(shè)計的趨勢，穩(wěn)定高精度的傳動系統(tǒng)對儀器的性能和靈敏度也有非常大的影響，因此具有全自動檢測分析功能的SPR檢測儀是必須不可少的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種測量時間短、靈敏度高的全自動表面等離子體共振檢測儀。

為達上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種全自動表面等離子體共振檢測儀，通過光學檢測系統(tǒng)和圖像處理系統(tǒng)來檢測樣品濃度，其中，所述共振檢測儀包括自動采樣進樣系統(tǒng)，所述自動采樣進樣系統(tǒng)包括：

緩沖溶液通路，用于將緩沖溶液注入所述共振檢測儀，并通過光學檢測系統(tǒng)檢測到PBS基線；

待測樣品通路，用于將待測樣品溶液注入所述共振檢測儀，并通過光學檢測系統(tǒng)檢測出被測樣品的吸附和解離曲線，從而通過計算機數(shù)據(jù)處理軟件(該計算機數(shù)據(jù)處理軟件為現(xiàn)有技術(shù)，具體可參見專利申請201511017431.X)計算出樣品的濃度范圍。

根據(jù)本發(fā)明提出的全自動表面等離子體共振檢測儀，其中，所述緩沖溶液和所述待測樣品都是在流通池中進行檢測的。

根據(jù)本發(fā)明提出的全自動表面等離子體共振檢測儀，其中：

所述緩沖溶液通路包括緩沖溶液試劑瓶、第二進樣器、第二電磁閥和流通池；所述第二進樣器用于從所述緩沖溶液試劑瓶中抽取緩沖溶液并輸送至第二電磁閥，所述經(jīng)過第二電磁閥繼續(xù),通過計算機指令控制電磁閥閉合方向?qū)⑺鼍彌_溶液引流至流通池；

所述待測樣品通路包括樣品試劑瓶、第一進樣器和第一電磁閥；所述第一進樣器用于從所述樣品試劑瓶中抽取樣品并輸送至第一電磁閥，所述第一電磁閥將所述樣品引流至第二電磁閥，通過計算機指令控制電磁閥閉合方向繼而再引流至所述流通池。

根據(jù)本發(fā)明提出的全自動表面等離子體共振檢測儀，其中：還包括廢液池，分別連接所述第一電磁閥和所述廢液池。

根據(jù)本發(fā)明提出的全自動表面等離子體共振檢測儀，其中：所述樣品試劑瓶包括多個，放置在樣品盤上，所述第一進樣器或第二進樣器通過控制水平平移臺和垂直平移臺的移動來選取待采集的樣品試劑瓶和采集的體積。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

(1)實現(xiàn)恒速微量持續(xù)進樣(精度1ul/s)功能；

通過微處理器控制兩個微量注射泵和三通轉(zhuǎn)向閥，精確控制進液速度和流量。使整個流通體系保持勻速持續(xù)的進樣，避免脈沖式的進樣方式對檢測結(jié)果的影響。

(2)現(xiàn)實多樣品自動選取進樣和沖洗功能；

集成自動進樣器，采用高精度滾珠絲桿精確控制采樣針的位置，一次滿足8種樣品的測試。每次進樣完成都可用緩沖液沖洗這個管路，避免污染。