CN201503399U

CN201503399U - 一种电化学发光分析系统

Info

Publication number: CN201503399U
Application number: CN2009200490039U
Authority: CN
Inventors: 屠一锋; 郭文英
Original assignee: Suzhou University
Current assignee: Suzhou University
Priority date: 2009-10-09
Filing date: 2009-10-09
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2019-10-09

Abstract

本实用新型公开了一种电化学发光分析系统，包括计算机、信号转换系统、恒电位仪、发光检测器、发光部件和进样系统，所述发光部件分别与进样系统、恒电位仪和发光检测器连接，所述信号转换系统分别与恒电位仪、发光检测器的I/O端相连，并与计算机的通讯端口相连，所述发光部件包括流动发光池和自聚焦透镜，所述自聚焦透镜设于流动发光池的工作电极的正下方；还设有光纤，光纤的接收端位于所述透镜的焦点，光纤的另一端与所述发光检测器连接；所述流动发光池的工作电极、自聚焦透镜和光纤的接收端位于同一直线上。本实用新型能将绝大部分的光信号收集起来，大大提高了整个分析系统的灵敏度，同时，整套系统连接简易，使用方便。

Description

一种电化学发光分析系统

技术领域

本实用新型涉及一种分析仪器，具体涉及一种电化学发光分析系统。

背景技术

电化学发光(Electrochemiluminescence，简称ECL，或称电致化学发光)分析是指对电极施加一定的电压以使溶液组分发生电化学反应，反应产物本身或反应产物与体系中某组分发生化学反应而使溶液中的某种物质被激发，并以光辐射的形式释放能量而导致化学发光，用光电倍增管(PMT)等光学仪器测量发光光谱和强度，从而对痕量物质进行分析的一种方法。目前，该技术主要应用于流动注射、液相色谱的检测及免疫电化学发光分析等。

现有的电化学发光分析系统主要包括计算机、信号转换系统、恒电位仪、发光检测器和检测池，有的还配备有进样系统，所述检测池的一侧与进样系统连接，另一侧与恒电位仪连接，检测池的底部设有所述发光检测器，所述信号转换系统分别与恒电位仪、发光检测器的I/O端口相连，并与计算机的通讯端口相连，与计算机之间进行数据传输；所述计算机用于各部分实验参数的设置和数据的采集。工作时，利用进样系统将待测样品输入检测池，并利用恒电位仪进行电化学发光的激发，最后由发光检测器来检测光信号，并将光信号传送至信号转换系统，转换成数字信号后传输给计算机，记录成相应的数据文件；从而完成一次完整的分析过程。

然而，上述结构的电化学发光分析系统存在如下问题：(1)在实际使用过程中，整个分析系统的光信号损失较大，灵敏度不高；(2)由于该分析系统的发光检测器直接设置在检测池的底部，即检测池和发光检测器无法分离，而现有的发光检测器(如光电倍增管)一般体积较大，且带高压，不仅使得装置操作不便，而且还具有一定的危险性。

发明内容

本实用新型目的是提供一种使用方便的电化学发光分析系统，以提高其检测灵敏度。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种电化学发光分析系统，包括计算机、信号转换系统、恒电位仪、发光检测器、发光部件和进样系统，所述发光部件分别与进样系统、恒电位仪和发光检测器连接，所述信号转换系统分别与恒电位仪、发光检测器的I/O端相连，并与计算机的通讯端口相连，所述发光部件包括流动发光池和自聚焦透镜，所述自聚焦透镜设于流动发光池的工作电极的正下方；还设有光纤，光纤的接收端位于所述透镜的焦点，光纤的另一端与所述发光检测器连接；所述流动发光池的工作电极、自聚焦透镜和光纤的接收端位于同一直线上。

上文中，所述发光检测器是现有技术，如可以采用光电倍增管PMT；所述信号转换系统一般包括D/A/D转换模块和信号处理装置；所述进样系统一般包括输液系统，可以采用六通阀精确进样；所述发光部件的流动发光池是现有技术，其内设有流通通道和由工作电极、参比电极及辅助电极组成的三电极体系。

上述技术方案中，所述发光部件的流动发光池包括上圆柱、下圆柱和外螺母，所述上圆柱和下圆柱的外侧面均设有外螺纹，外螺母的内侧面设有配合的内螺纹；所述上圆柱内设有由工作电极、参比电极及辅助电极组成的三电极体系，所述上圆柱和下圆柱之间夹设有聚二甲基硅氧烷膜，聚二甲基硅氧烷膜上设有与所述三电极体系对应的流通通道；所述下圆柱正对于流通通道的位置设有通孔，通孔的上端固定设有所述自聚焦透镜，其下端与所述光纤螺纹连接。流动发光池采用螺纹连接的结构，不仅具有良好的密封性能，而且易于拆装，上下圆柱之间夹设的聚二甲基硅氧烷膜可以更换，即流动发光池的池体积由聚二甲基硅氧烷膜上所开槽的尺寸决定，其可在0.1微升到几十微升范围内灵活控制。

进一步的技术方案，所述发光部件的外部还设有屏蔽层。所述屏蔽的方式可以直接在发光部件外面包裹屏蔽膜，也可以将发光部件放置于屏蔽箱中。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有的优点是：

1、由于本实用新型在流动发光池的工作电极的正下方设置了自聚焦透镜，因而能将绝大部分的光信号收集起来，大大提高了整个分析系统的灵敏度。

2、本实用新型采用了光纤传输信号的方式，利用光纤传输到PMT并经计算机处理后可以得到质量很高的数据信号，同时也实现了发光部件和发光检测器的分离，从而方便了操作，也提高了安全性。

3、本实用新型的流动发光池由上圆柱、下圆柱和外螺母螺纹连接，上下圆柱之间夹设的聚二甲基硅氧烷膜可以更换，因而流动发光池的池体积由聚二甲基硅氧烷膜上所开槽的尺寸决定，其可在0.1微升到几十微升范围内灵活控制。

4、本实用新型流动发光池的下圆柱与光纤螺纹连接，因而通过调节螺纹，可使光纤接收端和自聚焦透镜的之间的距离恰好是自聚焦透镜的焦距，以尽可能地减少光的损失。

5、本实用新型结构简单，制造成本低，适合推广使用。

6、本实用新型将光纤传输技术和流动检测技术结合起来，因而大大改善了整个分析系统的柔软性和实用性，操作更加方便，并便于实现多样品的连续测定。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一中发光部件的结构示意图；

图3为本实用新型实施例一中发光部件的分解图；

图4为图3中上圆柱的俯视图；

图5为图3中聚二甲基硅氧烷膜的俯视图；

图6为图3中下圆柱的俯视图；

图7为图3中下圆柱和光纤的剖视图。

其中：1、流动发光池；2、自聚焦透镜；3、光纤；4、上圆柱；5、下圆柱；6、外螺母；7、聚二甲基硅氧烷膜；8、流通通道。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例一

参见附图1～7所示，一种电化学发光分析系统，包括计算机、信号转换系统、恒电位仪、发光检测器、发光部件和进样系统，所述发光部件分别与进样系统、恒电位仪和发光检测器连接，所述信号转换系统分别与恒电位仪、发光检测器的I/O端口相连，并与计算机的通讯端口相连，所述发光部件包括流动发光池1和自聚焦透镜2，所述自聚焦透镜设于流动发光池的流通通道的正下方；还设有光纤3，光纤的接收端位于所述透镜的焦点，光纤的另一端与所述发光检测器连接；所述流动发光池的流通通道、自聚焦透镜和光纤的接收端位于同一直线上。所述发光部件的流动发光池1包括上圆柱4、下圆柱5和外螺母6，所述上圆柱和下圆柱的外侧面均设有外螺纹，外螺母的内侧面设有配合的内螺纹；所述上圆柱内设有由工作电极、参比电极及辅助电极组成的三电极体系，所述上圆柱和下圆柱之间夹设有聚二甲基硅氧烷膜7，聚二甲基硅氧烷膜上设有与所述三电极体系对应的流通通道8；所述下圆柱正对于流通通道的位置设有通孔，通孔的上端固定设有所述自聚焦透镜，其下端与所述光纤螺纹连接。

上文中，所述发光检测器是现有技术，如可以采用光电倍增管PMT。所述信号转换系统一般包括D/A/D转换模块和信号处理装置，D/A/D转换模块可实现两个功能，一是将计算机送来的数字脉冲转换成模拟信号作为恒电位模块的信号源，二是对光检测放大模块输出的模拟电压信号进行采样转换为数字信号传输给计算机，该模块是计算机和模拟设备间的一个转换界面。本分析系统可以通过计算机生成一个顺序输出的正矩形数字脉冲信号，脉冲周期、占空比、上限和下限电位均独立用数字输入，可根据需要生成所需的数字脉冲；在发光检测器上采集的光强信号同样是脉冲信号，经过转换后以数字脉冲的形式读入计算机中并可实时显示，信号采集速率可由指令输入控制，采入的光强数据脉冲可以由软件处理，采用两种方式，一是由软件读出每个脉冲的峰高对时间作图作为ECL测定曲线，二是对每个脉冲进行积分对时间作图作为ECL测定曲线。

所述进样系统包括输液系统，可以采用数控柱塞注射泵，可以很大范围地调节流速且输出液流流速均匀，在流经电解池时不会引起扰流，样品输入采用六通阀实现，以六通阀上的微量采样管确定进样量。

所述发光部件的流动发光池内设有流通通道和由工作电极、参比电极及辅助电极组成的三电极体系，三个电极(工作电极、参比电极、辅助电极)可以根据需要被灵活地安装在上、下圆柱上，只要改变安装电极的定位孔的位置，三电极之间的相对位置和距离就会随之变化，进样管和出样管在系统中的安排也是可以灵活控制的，二者可以被安在上圆柱内，也可以分开放在上下圆柱上，和电极的相对位置可以有平行、垂直和相对三个方向。自聚焦透镜就安装在和工作电极相对的圆柱上，和工作电极之间的距离恰好是电解池池体的厚度(深度)。光纤的一端接至光电倍增管的光窗，另一端被非固定地安装在自聚焦透镜所在的圆柱上，通过调节螺纹，使光纤头和自聚焦透镜的之间的距离恰好是自聚焦透镜的焦距，以尽可能地减少光的损失。这样在电解池中产生的电化学发光信号最大程度地进入到光纤中被接收并传输到PMT中。由于上、下圆柱之间夹设的聚二甲基硅氧烷膜可以更换，即流动发光池的池体积由聚二甲基硅氧烷膜上所开槽的尺寸决定，其可在0.1微升到几十微升范围内灵活控制。

Claims

1.一种电化学发光分析系统，包括计算机、信号转换系统、恒电位仪、发光检测器、发光部件和进样系统，所述发光部件分别与进样系统、恒电位仪和发光检测器连接，所述信号转换系统分别与恒电位仪、发光检测器的I/O端相连，并与计算机的通讯端口相连，其特征在于：所述发光部件包括流动发光池(1)和自聚焦透镜(2)，所述自聚焦透镜设于流动发光池的工作电极的正下方；还设有光纤(3)，光纤的接收端位于所述透镜的焦点，光纤的另一端与所述发光检测器连接；所述流动发光池的工作电极、自聚焦透镜和光纤的接收端位于同一直线上。

2.根据权利要求1所述的电化学发光分析系统，其特征在于：所述发光部件的流动发光池(1)包括上圆柱(4)、下圆柱(5)和外螺母(6)，所述上圆柱和下圆柱的外侧面均设有外螺纹，外螺母的内侧面设有配合的内螺纹；所述上圆柱内设有由工作电极、参比电极及辅助电极组成的三电极体系，所述上圆柱和下圆柱之间夹设有聚二甲基硅氧烷膜(7)，聚二甲基硅氧烷膜上设有与所述三电极体系对应的流通通道(8)；所述下圆柱正对于流通通道的位置设有通孔，通孔的上端固定设有所述自聚焦透镜，其下端与所述光纤螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的电化学发光分析系统，其特征在于：所述发光部件的外部还设有屏蔽层。