CN111337562A - 一种阵列毛细管电泳分离仪末端光吸收检测器 - Google Patents
一种阵列毛细管电泳分离仪末端光吸收检测器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111337562A CN111337562A CN201911322438.0A CN201911322438A CN111337562A CN 111337562 A CN111337562 A CN 111337562A CN 201911322438 A CN201911322438 A CN 201911322438A CN 111337562 A CN111337562 A CN 111337562A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- capillary
- optical fiber
- tail end
- light absorption
- incident optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 title claims abstract description 20
- 238000005251 capillar electrophoresis Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 53
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 14
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 10
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000001712 DNA sequencing Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229960000074 biopharmaceutical Drugs 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000000835 electrochemical detection Methods 0.000 description 1
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001917 fluorescence detection Methods 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000001499 laser induced fluorescence spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002547 new drug Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/447—Systems using electrophoresis
- G01N27/44704—Details; Accessories
- G01N27/44717—Arrangements for investigating the separated zones, e.g. localising zones
- G01N27/44721—Arrangements for investigating the separated zones, e.g. localising zones by optical means
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
本发明提供一种阵列毛细管电泳分离仪末端光吸收检测器，包括20‑30千伏高压电源、入射光纤组件和接收光纤组件，光接收二极管经过多根接收光纤连接到接收光纤准直块，入光纤准直块连接多根入射光纤出口端，多根入射光纤前部在周期性紫外光分配装置；毛细管进口端与20‑30千伏高压电源相连，毛细管末端、毛细管末端缓冲液容器一端与回路地线相连，毛细管末端缓冲液容器另一端接地；其中毛细管去除2mm长度的外保护层之后的光吸收测量窗口靠紧，但依次轴向错位。毛细管吸收窗口采取靠紧但依次轴向错位的方式，消除每根毛细管之间的光干扰，从而以较高的信噪比达到测量所有毛细管光吸收强弱的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于阵列毛细管电泳分离仪末端光吸收检测器，由多根光纤入射到成排的毛细管阵列的末端时，经球形紫外光透镜聚焦到毛细管分离柱中心的样品后，在另一侧用同样数量的光纤接收并最终由紫外光检测器接收到信号，毛细管吸收窗口采取靠紧但依次轴向错位的方式，消除每根毛细管之间的光干扰，从而以较高的信噪比达到测量所有毛细管光吸收强弱的目的。
背景技术
毛细管电泳(CE)以其高效、快速的分离，成为一种令人瞩目的分析手段。为了便于热量散失和进行柱上检测，采用了极小内径的毛细管(≤100um，一般50um)，这样允许极小的(<10^-9g)进样量，单根毛细管电泳仪已然取得了长足的发展，并逐步得到越来越广泛的应用。
近些年，随着该技术的不断的被接收和使用，在许多领域出现对使用多根或阵列毛细管系统的高通量的分析要求。比如在生物制药领域，随着组合化学的发展，每天有成百上千的新药物被合成出来，表征和分析这些药物就需要高通量的仪器和方法。
常规的毛细管电泳仪检测手段有紫外光吸收法、荧光检测法、间接检测法、电化学检测法、化学发光法、电导率检测法等等，其中紫外光吸收法仍旧占据主导地位，在电泳系统中配备率最高。阵列毛细管电泳仪目前的主要应用领域在DNA测序方面，多采用激光诱导荧光探测器进行检测。由于多种原因，几乎没有发现用于阵列毛细管系统的紫外光吸收探测，在单根毛细管系统中占比最多的光吸收探测方法因此无法在高通量高效率分析系统中得到广泛应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，消除每根毛细管之间的光干扰，从而以较高的信噪比达到测量所有毛细管光吸收强弱的目的，从而解决上述问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明提供一种阵列毛细管电泳分离仪末端光吸收检测器，包括20-30千伏高压电源、入射光纤组件和接收光纤组件，光接收二极管经过多根接收光纤连接到接收光纤准直块，入光纤准直块连接多根入射光纤出口端，多根入射光纤前部在周期性紫外光分配装置；阵列毛细管固定在接收光纤准直块和入射光纤准直块中间的分离柱毛细管流通池，毛细管进口端与20-30千伏高压电源相连，毛细管末端、毛细管末端缓冲液容器一端与回路地线相连，毛细管末端缓冲液容器另一端接地；工作站与总控制器连接再与20-30千伏高压电源相连，光接收单元控制器一端连接总控制器，另一端连接光接收二极管，光分配装置控制器一端连接总控制器，另一端连接周期性紫外光分配装置；毛细管去除2mm长度的外保护层之后的光吸收测量窗口靠紧，但依次轴向错位。
作为本发明的优选方案，毛细管轴向错位2mm-2.5mm。
作为本发明的优选方案，分离柱毛细管流通池可移动。
作为本发明的优选方案，光纤准直块和接收光纤准直块可调节相对位置。
本发明的有益效果是：相较于现有技术，本发明的提供了一种简单、可靠、易实施的方案，实现多根毛细管的紧凑排列，以最短的距离进入缓冲液，排除由于多根毛细管紧凑排列而导致的吸收光互相干扰的问题，使信噪比达到与传统单根分离柱达到同样的灵敏度和信噪比，提供了一种对大批量样品进行高通量光吸收检测的手段。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
其中：
附图1：是本发明的整体示意图；
附图2为本发明阵列毛细管电泳仪的商用毛细管尺寸示意图；其中外径0.365mm，内径也即有效吸收光程为50um到75um；
附图3为本发明毛细管及吸收窗口排列示意图，沿毛细管纵向以此错位2mm到2.5mm，在毛细管紧凑排列的要求下可以较容易地安装球形透镜，并实现对相邻毛细管光干扰的消除；
附图4为本发明分离柱毛细管流通池示意图，该流通池与阵列毛细管固定，整体可移入流通池支撑架、左右微调实现对焦、和取出；
附图5为本发明入射光纤和接收光纤安装器示意图，可调节相对位置以实现入射光和接受光纤的对准；
附图6为2mm直接微型紫外光球形透镜安装图示意图，该透镜主要目的是将从入射光纤出来的入射光聚焦到毛细管窗口正中心的液体样品上；
图中标号为：
其中：
1.20-30千伏高压电源
2.毛细管进口端
3.毛细管
4.毛细管末端
5.毛细管末端缓冲液容器
6.回路地线
7.周期性紫外光分配装置
8.入射光纤
9.入射光纤准直块
10.接收光纤准直块
11.接收光纤
12.光接收二极管
13.光接收单元控制器
14.光分配装置控制器
15.总控制器
16.工作站
17.毛细管去除2mm长度的外保护层之后的光吸收测量窗口
18.充满缓冲溶液的毛细管内芯
19.精确固定阵列毛细管的流通池固件
20.入射光纤固定孔
21.接收光纤固定孔
22.球形透镜或厚凸透镜
23.从入射光纤射出的光束
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，该发明涉及的阵列毛细管电泳仪的分离操作如下：毛细管充满缓冲液后在毛细管进口端(2)加入待测的样品后，在毛细管进口端(2)和毛细管末端(4)之间通过20-30 千伏高压电源(1)进行加电，样品在高电压的驱使下以不同速度向毛细管末端(4)前进，经过检测窗口(17)时依次被光接收二极管(12)测到并通过光光接收单元控制器(13)和总控制器(15)在工作站(16)记录下来，由于样品中各成分行进的速度不同，到达观测窗口的时间也不同，在记录单元的时间轴上便显示出来。
在检测方面周期性紫外光分配装置(7)对入射组光纤的入口段进行周期性的照射，每一根入射光纤在经过观测窗口处被不同程度的吸收之后被同样数量接收端光纤组中对应的光纤所收集，并传到光接收二极管(12)，光分配装置控制器(14)负责每一根光纤和该光纤所对准的毛细管之间的同步。
阵列毛细管电泳仪的商用毛细管尺寸，其中外径0.365mm，内径也即有效吸收光程为 50um到75um；目前应用的毛细管长度(从毛细管进口端2到末端4)通常在50CM到100CM，从毛细管进口端(2)到检测窗口(17)是分离柱有效长度，在分离柱(毛细管)总长度和高压一定的情况下有效长度越长分离度越高，对于多根毛细管分离柱来说，由于高压电源功率的限制，增加有效长度就显得尤为重要。
毛细管(3)及吸收窗口(17)沿毛细管纵向以此错位2mm到2.5mm，在毛细管紧凑排列的要求下可以较容易地安装球形透镜，并实现对相邻毛细管光干扰的消除，从而以较高的信噪比达到测量所有毛细管光吸收强弱的目的。
本发明设计的分离柱毛细管流通池，该流通池与阵列毛细管固定，整体可移入流通池支撑架、左右微调实现对焦、和取出。
本发明的入射光纤和接收光纤安装器，可调节相对位置以实现入射光和接受光纤的对准。
当单根光源入射光纤(8)的末端形成的点光源经过球形透镜成厚凸透镜(22)聚焦到毛细管测吸收量窗口(17)正中心的液体样品上，对应的接收光纤(11)收集经过毛细管测吸收量窗口(17)处被不同程度的吸收之后的点光源，光分配装置控制器(14)负责每一根光纤和该光纤所对准的毛细管之间的同步。
综上所述实施例中的各技术方案可以相互组合，其它未在本说明书中记载的组合方式也应当在本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种阵列毛细管电泳分离仪末端光吸收检测器，包括20-30千伏高压电源(1)、入射光纤组件和接收光纤组件，其特征在于光接收二极管(12)经过多根接收光纤(11)连接到接收光纤准直块(10)，入光纤准直块(9)连接多根入射光纤(8)出口端，多根入射光纤(8)前部在周期性紫外光分配装置(7)；阵列毛细管(3)固定在接收光纤准直块(10)和入射光纤准直块(9)中间的分离柱毛细管流通池，毛细管进口端(2)与20-30千伏高压电源(1)相连，毛细管末端(4)、毛细管末端缓冲液容器(5)一端与回路地线(6)相连，毛细管末端缓冲液容器(5)另一端接地；工作站(16)与总控制器(15)连接再与20-30千伏高压电源(1)相连，光接收单元控制器(13)一端连接总控制器(15)，另一端连接光接收二极管(12)，光分配装置控制器(14)一端连接总控制器(15)，另一端连接周期性紫外光分配装置(7)；毛细管(3)去除2mm长度的外保护层之后的光吸收测量窗口(17)靠紧但依次轴向错位。
2.根据权利要求1所述的阵列毛细管电泳分离仪末端光吸收检测器，其特征在于毛细管(3)轴向错位2mm-2.5mm。
3.根据权利要求1所述的阵列毛细管电泳分离仪末端光吸收检测器，其特征在于所述分离柱毛细管流通池可移动。
4.根据权利要求1所述的阵列毛细管电泳分离仪末端光吸收检测器，其特征在于光纤准直块(9)和接收光纤准直块(10)可调节相对位置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911322438.0A CN111337562A (zh) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | 一种阵列毛细管电泳分离仪末端光吸收检测器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911322438.0A CN111337562A (zh) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | 一种阵列毛细管电泳分离仪末端光吸收检测器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111337562A true CN111337562A (zh) | 2020-06-26 |
Family
ID=71180352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911322438.0A Pending CN111337562A (zh) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | 一种阵列毛细管电泳分离仪末端光吸收检测器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111337562A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114252494A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-03-29 | 上海交通大学 | 一种阵列毛细管电泳化学发光检测系统 |
| US11988632B1 (en) | 2023-01-05 | 2024-05-21 | Suzhou Helmen Precision Instruments Co., Ltd. | Systems for continuous scanning monitoring and analysis based on discrete three-dimensional fluorescence technology |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5730850A (en) * | 1993-04-23 | 1998-03-24 | Hitachi, Ltd. | Capillary array electrophoresis system |
| JPH10253588A (ja) * | 1997-03-10 | 1998-09-25 | Bunshi Baiohotonikusu Kenkyusho:Kk | 電気泳動装置 |
| CA2442791A1 (en) * | 2002-10-11 | 2004-04-11 | Combisep, Inc. | Improved multiplexed absorbance-based capilary electrophoresis system and method |
| CN1553168A (zh) * | 2003-05-28 | 2004-12-08 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 毛细管阵列电泳旋转式激光扫描共聚焦荧光检测仪 |
| CN106018403A (zh) * | 2016-05-12 | 2016-10-12 | 刘马禾 | 阵列毛细管电泳仪的光吸收检测器及检测方法 |
| CN212459510U (zh) * | 2019-12-20 | 2021-02-02 | 刘马和 | 一种阵列毛细管电泳分离仪末端光吸收检测器 |
-
2019
- 2019-12-20 CN CN201911322438.0A patent/CN111337562A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5730850A (en) * | 1993-04-23 | 1998-03-24 | Hitachi, Ltd. | Capillary array electrophoresis system |
| JPH10253588A (ja) * | 1997-03-10 | 1998-09-25 | Bunshi Baiohotonikusu Kenkyusho:Kk | 電気泳動装置 |
| CA2442791A1 (en) * | 2002-10-11 | 2004-04-11 | Combisep, Inc. | Improved multiplexed absorbance-based capilary electrophoresis system and method |
| CN1553168A (zh) * | 2003-05-28 | 2004-12-08 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 毛细管阵列电泳旋转式激光扫描共聚焦荧光检测仪 |
| CN106018403A (zh) * | 2016-05-12 | 2016-10-12 | 刘马禾 | 阵列毛细管电泳仪的光吸收检测器及检测方法 |
| CN212459510U (zh) * | 2019-12-20 | 2021-02-02 | 刘马和 | 一种阵列毛细管电泳分离仪末端光吸收检测器 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114252494A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-03-29 | 上海交通大学 | 一种阵列毛细管电泳化学发光检测系统 |
| US11782024B2 (en) | 2021-12-30 | 2023-10-10 | Shanghai Jiao Tong University | Capillary array electrophoresis-chemiluminescence detection coupled system |
| US11988632B1 (en) | 2023-01-05 | 2024-05-21 | Suzhou Helmen Precision Instruments Co., Ltd. | Systems for continuous scanning monitoring and analysis based on discrete three-dimensional fluorescence technology |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6759662B1 (en) | Optical detection system | |
| EP0701694B1 (en) | Multiple capillary biochemical analyzer | |
| US6017765A (en) | Fluorescence detection capillary array electrophoresis analyzer | |
| CN111337562A (zh) | 一种阵列毛细管电泳分离仪末端光吸收检测器 | |
| US11531004B2 (en) | Disposable multi-channel bio-analysis cartridge and capillary electrophoresis system for conducting bio-analysis using same | |
| JP4408906B2 (ja) | キャピラリ電気泳動装置 | |
| JP3713970B2 (ja) | 特異的遺伝子断片の分離採取装置 | |
| JPH10160705A (ja) | キャピラリー電気泳動装置 | |
| US6788414B1 (en) | Method of analyzing multiple sample simultaneously by detecting absorption and systems for use in such a method | |
| CN106030288B (zh) | 荧光分析器 | |
| CN112113951A (zh) | 高通量多通道快速拉曼检测系统 | |
| JPWO2019244358A1 (ja) | 電気泳動装置 | |
| JPH07209251A (ja) | 電気泳動装置 | |
| JP4679375B2 (ja) | キャピラリ電気泳動装置 | |
| CN212459510U (zh) | 一种阵列毛细管电泳分离仪末端光吸收检测器 | |
| KR101712691B1 (ko) | 볼엔드 입출력 광섬유를 이용한 생체분석 장치 및 방법 | |
| JP6933730B2 (ja) | 使い捨てマルチチャネルバイオ分析カートリッジ、及びそれを用いてバイオ分析を実施するためのキャピラリー電気泳動システム | |
| CN106018403B (zh) | 阵列毛细管电泳仪的光吸收检测器及检测方法 | |
| CN101398372A (zh) | 一种全集成紫外微流控芯片分析仪 | |
| CN201177602Y (zh) | 一种折光补偿—微流动分析系统荧光检测池 | |
| JP2006519400A (ja) | クロマトフォーカシングと多重化キャピラリーゲル電気泳動とを用いる二次元タンパク質分離 | |
| US6833919B2 (en) | Multiplexed, absorbance-based capillary electrophoresis system and method | |
| CA2284195A1 (en) | Device and method for capillary electrophoresis | |
| CN111812091B (zh) | 芯片凝胶电泳及其在线uv-vis成像检测装置 | |
| CN101614652B (zh) | 一种自对准光纤荧光检测池及阵列荧光检测池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |