CN205538806U - 一种毛细管电泳快速检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种毛细管电泳快速检测装置，所述装置由检测单元、芯片载入单元、高压单元、控制单元、信号采集单元和电源单元组成，检测单元包括光源、分光器和光传感放大器；芯片载入单元安装在分光器和光传感放大器之间，包括芯片和芯片载入架，芯片载入架内部有一用于安装芯片的空腔，在空腔内部安装有用于定位芯片的凸点和簧片。芯片的材质为石英，包括通过毛细管依次连接的缓冲溶液池、样品池、二维电泳池和废液池，检测窗口位于连接二维电泳池和废液池的毛细管上。本实用新型通过凸点和簧片对芯片进行定位，能够提升了检测装置的稳定性和灵敏性；同时整个设备小巧，便于携带，操作方便，能够随时随地的完成检测。
Description
技术领域
本实用新型涉及样品领域，具体涉及一种毛细管电泳快速检测装置。
背景技术
毛细管电泳又称高效毛细管电泳，是一类以毛细管为分离通道、以高压直流电场为驱动力的新型液相分离技术。毛细管电泳实际上包含电泳、色谱及其交叉内容，它使分析化学得以从微米水平进入纳米水平，并使单细胞分析，乃至单分子分析成为可能。
毛细管电泳具有多种分离模式，具有多种功能，因此其应用十分广泛，通常能配成溶液或悬浮溶液的样品(除挥发性和不溶物外)均能用毛细管电泳进行分离和分析，小到无机离子，大到生物大分子和超分子，甚至整个细胞都可进行分离检测。其广泛应用于生命科学、医药科学、临床医学、分子生物学、法庭与侦破鉴定、化学、环境、海关、农学、生产过程监控、产品质检以及单细胞和单分子分析等领域。
毛细管电泳检测装置由于其中毛细管直径小，使得光路短，芯片上被检测的光程只有50μm，因此在检测过程中经常出现聚焦点不能准确落在光路上而导致检测装置灵敏度较低的问题。
发明内容
本实用新型是为了克服现有技术中毛细管电泳检测装置在使用过程中经常出现聚焦点不能准确落在光路上而导致检测装置灵敏度较低的问题，提供一种毛细管电泳快速检测装置，该装置体积小便于携带，灵敏度高，适用性强。
为了实现上述目的，本实用新型提供：一种毛细管电泳快速检测装置，所述装置由检测单元、芯片载入单元、高压单元、控制单元、信号采集单元和电源单元组成，检测单元包括光源、分光器和光传感放大器；芯片载 入单元安装在分光器和光传感放大器之间，包括芯片和芯片载入架，芯片载入架内部有一用于安装芯片的空腔，在空腔内部安装有用于定位芯片的凸点和簧片。分光器将光源发送来的光线分成单色光照射在芯片上，通过芯片上样品液的吸收后再投射至光传感放大器上放大成电信号由信号采集单元采集。芯片在安装过程中，其背面与空腔靠近光传感器一侧内壁紧密接触，底部有的凹槽与空腔内部凸点匹配进行定位，同时簧片压紧芯片保证定位的准确性。
本实用新型所述的一种毛细管电泳快速检测装置，作为优选方式，芯片包括样品池，与样品池通过毛细管连接的缓冲溶液池，与样品池通过毛细管连接的二维电泳池，与二维电泳池通过毛细管连接的废液池以及位于连接二维电泳池和废液池毛细管上的检测窗口。
本实用新型所述的一种毛细管电泳快速检测装置，作为优选方式，芯片的材质为石英。石英是由二氧化硅组成的矿物，纯净的石英无色透明，能够将紫外线的吸收降至最低，能够有效的避免芯片材质对检测数据的影响，提高仪器检测的灵敏度。
本实用新型所述的一种毛细管电泳快速检测装置，作为优选方式，高压单元由进样电压模块和分离电压模块组成，其中
进样电压模块：用于控制样品液通过毛细管从样品池流向缓冲溶液池，电压值≤200V；
分离电压模块：用于控制样品液通过毛细管从缓冲溶液池依次流经样品池、二维电泳池和检测窗口流向废液池以及用于控制样品液通过毛细管从二维电泳池流向样品池，电压值≤2000V。
本实用新型所述的一种毛细管电泳快速检测装置，作为优选方式，进样电压模块由控制板模块、调制板模块、变压器模块和整流器模块组成；分离电压模块由控制板模块、调制板模块、变压器模块和整流器模块组成，其中
控制板模块：用于接收用户电压设定值的指令以及高压整流模块反馈的电压输出值，并通过比较运算纠正电压输出值与电压设定值的误差，并将纠正后的指令传送至调制板模块；
调制板模块：用于接收控制板传送的指令并通过指令向高压变压器模块发送控制指令；
高压变压器模块：用于将输入的电压根据调制板模块发送的控制指令转化为高电压；
高压整流器模块：用于将交流电转化为直流电。
本实用新型所述的一种毛细管电泳快速检测装置，作为优选方式，控制单元包括8个继电器，其中继电器1～2的电极连接缓冲溶液池；继电器3～4的电极连接样品池；继电器5～6的电极连接二维电泳池；继电器7～8的电极连接废液池。
本实用新型所述的一种毛细管电泳快速检测装置，作为优选方式，电源单元由检测电源、光源电源、高压供电电源、高压低压隔离电源和控制系统供电电源组成，光源电源用于对光源供电；检测电源用于对检测单元除光源外的其它部分供电；高压供电电源和高压低压隔离电源为高压单元提供交流电；控制系统供电电源为控制系统供电。
本实用新型所述的一种毛细管电泳快速检测装置，作为优选方式，光源为氘灯。氘灯是一种紫外线光源，发出的光为波长范围190～700nm的连续光谱带，光源稳定，广泛应用于紫外检测仪器的光源。
本实用新型由于将芯片通过凸点和簧片定位在芯片载入装置上，能够保证检测光源顺利通过样品液进行检测，提升了检测装置的稳定性和灵敏性；同时高压电源模块化便于更换和维修，整个设备小巧，便于携带，操作方便，能够随时随地的完成检测。
附图说明
图1为一种毛细管电泳快速检测装置正面示意图；
图2为一种毛细管电泳快速检测装置芯片凸点定位示意图；
图3为一种毛细管电泳快速检测装置芯片簧片定位示意图；
图4为一种毛细管电泳快速检测装置芯片结构示意图；
图5为一种毛细管电泳快速检测装置高压单元流程图。
具体实施方式
实施例一，如图1～5所示，本实用新型提供：一种毛细管电泳快速检测装置，所述装置由检测单元、芯片载入单元、高压单元、控制单元、信号采集单元和电源单元组成，检测单元包括光源、分光器和光传感放大器， 光源使用氘灯；芯片载入单元安装在分光器和光传感放大器之间，包括芯片和芯片载入架，芯片载入架内部有一用于安装芯片的空腔，在空腔内部安装有用于定位芯片的凸点和簧片。分光器将光源发送来的光线分成单色光照射在芯片上，通过芯片上样品液的吸收后再投射至光传感放大器上放大成电信号由信号采集单元采集。芯片在安装过程中，其背面与空腔靠近光传感器一侧内壁紧密接触，底部有的凹槽与空腔内部凸点匹配进行定位，同时簧片压紧芯片保证定位的准确性。
芯片的材质为石英，包括缓冲溶液池、样品池、二维电泳池和废液池。缓冲溶液池与样品池通过毛细管连接，样品池与二维电泳池通过毛细管连接，二维电泳池与废液池通过毛细管连接，检测窗口位于连接二维电泳池和废液池毛细管上。
高压单元由进样电压模块和分离电压模块组成，其中进样电压模块：用于控制样品液通过毛细管从样品池流向缓冲溶液池，电压值设定为200V；分离电压模块：用于控制样品液通过毛细管从缓冲溶液池依次流经样品池、二维电泳池和检测窗口流向废液池以及用于控制样品液通过毛细管从二维电泳池流向样品池，电压值设定为2000V。
进样电压模块由控制板模块、调制板模块、变压器模块和整流器模块组成，分离电压模块由控制板模块、调制板模块、变压器模块和整流器模块组成，其中控制板模块用于接收用户电压设定值的指令以及高压整流模块反馈的电压输出值，并通过比较运算纠正电压输出值与电压设定值的误差，并将纠正后的指令传送至调制板模块；调制板模块用于接收控制板传送的指令并通过指令向高压变压器模块发送控制指令；高压变压器模块用于将输入的电压根据调制板模块发送的控制指令转化为高电压；高压整流器模块用于将交流电转化为直流电。
控制单元包括8个继电器，其中继电器1～2的电极连接缓冲溶液池；继电器3～4的电极连接样品池；继电器5～6的电极连接二维电泳池；继电器7～8的电极连接废液池。
电源单元由检测电源、光源电源、高压供电电源、高压低压隔离电源和控制系统供电电源组成，光源电源用于对氘灯供电；检测电源用于对检测单元除光源外的其它部分供电；高压供电电源和高压低压隔离电源为高压单元提供交流电；控制系统供电电源为控制系统供电。
信号采集单元用于将检测的信号进行采集并输出至计算机相关软件进行数据处理。
本实用新型提供的一种毛细管电泳快速检测装置，使用过程包括以下步骤：
步骤一：接通电源，检测装置预热30分钟。
步骤二：芯片清洗，分别使用0.1mol/L HCl、0.1mol/L NaOH、水和缓冲溶液冲洗3～5分钟；每次冲洗时是用移液器移取10μL溶液，分别注入溶液池和样品池的孔中，于废液池的孔上用真空泵抽吸，至整个通道液体畅通无阻，然后吸干样品池中的液体，同时观察检测窗口至清洁透亮为止。
步骤三：输入检测程序，系统归零时间3秒，进样电压为100V，执行时间5秒，分离电压为1000V，执行时间为200秒，二维电泳池在第16s加压，运行3s，进样、分离、二维电泳分离的过程重复3次。
步骤四：用移液器移取10μL缓冲溶液注入缓冲溶液池中，在废液池处用真空泵抽吸一分钟，待整个通道充满缓冲液后，停止抽吸，注入10μL缓冲溶液，在样品池中注入待测样品溶液。
步骤五：芯片安装，将清洗后的芯片装入芯片载入单元，通过凸点和簧片进行定位，安装时平端芯片将其插入检测器检测仓口，立即关好仓门，按下绿色开始键，仪器检测信号自动归零后，自动进入色谱工作站进行信号采集。
步骤六：仪器按照预先设置好的高压程序依次进行进样、分离、检测并按照设置的循环次数重复执行检测过程，其检测的信号通过信号采集单元采集并输出至计算机相关软件进行数据处理，得到检测结果。
以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出的任何修改、变化或等效都将落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种毛细管电泳快速检测装置，其特征在于：所述装置由检测单元、芯片载入单元、高压单元、控制单元、信号采集单元和电源单元组成，所述检测单元包括光源、分光器和光传感放大器；所述芯片载入单元安装在所述分光器和所述光传感放大器之间，包括芯片和芯片载入架，所述芯片载入架内部有一用于安装所述芯片的空腔，在所述空腔内部安装有用于定位所述芯片的凸点和簧片。
2.根据权利要求1所述的一种毛细管电泳快速检测装置，其特征在于：所述芯片包括样品池，与所述样品池通过毛细管连接的缓冲溶液池，与所述样品池通过毛细管连接的二维电泳池，与所述二维电泳池通过毛细管连接的废液池以及位于连接所述二维电泳池和所述废液池毛细管上的检测窗口。
3.根据权利要求2所述的一种毛细管电泳快速检测装置，其特征在于：所述芯片的材质为石英。
4.根据权利要求2所述的一种毛细管电泳快速检测装置，其特征在于：所述高压单元由进样电压模块和分离电压模块组成，其中
进样电压模块：用于控制样品液通过毛细管从所述样品池流向所述缓冲溶液池，电压值≤200V；
分离电压模块：用于控制样品液通过毛细管从所述缓冲溶液池依次流经所述样品池、所述二维电泳池和所述检测窗口流向所述废液池以及用于控制样品液通过毛细管从所述二维电泳池流向所述样品池，电压值≤2000V。
5.根据权利要求4所述的一种毛细管电泳快速检测装置，其特征在于：所述进样电压模块由控制板模块、调制板模块、变压器模块和整流器模块组成；所述分离电压模块由控制板模块、调制板模块、变压器模块和整流器模块组成，其中
控制板模块：用于接收用户电压设定值的指令以及所述高压整流模块反馈的电压输出值，并将处理后的指令传送至所述调制板模块；
调制板模块：用于接收所述控制板传送的指令并通过所述指令向所述高压变压器模块发送控制指令；
高压变压器模块：用于将输入的电压根据所述调制板模块发送的控制指令转化为高电压；
高压整流器模块：用于将交流电转化为直流电。
6.根据权利要求5所述的一种毛细管电泳快速检测装置，其特征在于：所述控制单元包括8个继电器，其中继电器1～2的电极连接所述缓冲溶液池；继电器3～4的电极连接所述样品池；继电器5～6的电极连接所述二维电泳池；继电器7～8的电极连接所述废液池。
7.根据权利要求1所述的一种毛细管电泳快速检测装置，其特征在于：所述电源单元由检测电源、光源电源、高压供电电源、高压低压隔离电源和控制系统供电电源组成，所述光源电源用于对所述光源供电；所述检测电源用于对所述检测单元除光源外的其它部分供电；所述高压供电电源和所述高压低压隔离电源为所述高压单元提供交流电；所述控制系统供电电源为所述控制系统供电。
8.根据权利要求7所述的一种毛细管电泳快速检测装置，其特征在于：所述光源为氘灯。
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| CN110967390A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-04-07 | 常熟理工学院 | 一种西地那非类药物芯片电泳快速检测装置及方法 |
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