CN210571960U - 一种用于毛细管电泳的三机理检测系统 - Google Patents
一种用于毛细管电泳的三机理检测系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种用于毛细管电泳的三机理检测系统，包括紫外可见吸收检测器、毛细管、激光诱导荧光检测器和非接触电导检测器；非接触电导检测器中的电导检测器激励电极和电导检测器接收电极套在毛细管上，并位于毛细管检测窗口的两侧；第一聚焦透镜位于毛细管检测窗口上方；第二聚焦透镜位于毛细管检测窗口下方。该三机理检测系统中的紫外可见吸收检测器、激光诱导荧光检测器和非接触电导检测器共用一个检测位点，紫外可见吸收检测器和激光诱导荧光检测器共用一个激光光源；可对多种目标分析物在同一检测位置同时进行检测；同时，紫外可见吸收检测器和激光诱导荧光检测器共用一个光源，采用光源直接照射的方式简化检测器结构。
Description
技术领域
本实用新型属于毛细管电泳检测设备技术领域，涉及一种用于毛细管电泳的激光诱导荧光检测器(Laser Induce Fluorescence Detector, LIF)、紫外可见吸收检测器(Ultraviolet-Visible Absorption Detector)、非接触式电导检测器(CapacitivelyCoupled Contacless Conductivity Detector, C4D)三机理联用检测系统。
背景技术
检测器是毛细管电泳技术中不可或缺的一部分。目前常见的毛细管电泳检测器有质谱检测器、激光诱导荧光检测器、紫外可见吸收检测器、安培检测器、电导检测器等等。不同的检测器适用于不同样品的检测。激光诱导荧光检测器具有灵敏度高的优势，适用于荧光物质的检测。紫外可见吸收检测器灵敏度适中，要求被分析物具有紫外吸收。电导检测器对分析物没有要求，适用范围广，通常用于离子的检测。
目前，常用的毛细管电泳检测器通常只采用一种检测模式。而复杂样品中通常包含多种类型的物质，如离子、有紫外吸收的物质、荧光物质等。单一检测方式很难满足含有多种类型物质的复杂样品的检测需求，多种机理集成的检测器就显得尤为重要。
现有的集成化检测器大部分结合两种检测机理，如紫外可见吸收检测与非接触电导检测相结合，紫外可见吸收检测与激光诱导荧光检测相结合，激光诱导荧光检测与非接触电导检测相结合等。目前唯一发表的将激光诱导荧光、紫外可见吸收和非接触电导检测相结合的三机理检测系统〔Ryvolova, M.; Preisler, J.; Foret, F.; Hauser, P.C.;Krasensky, P.; Paull, B.; Macka, M. Anal. Chem. 2010, 82, 129–135〕，其激光诱导荧光检测器的光源为发光二极管 (Light Emitting Diode, LED)，同时，检测系统使用光纤导光，需要特殊且精细的支撑结构，不利于仪器的微型化和集成化。且光纤的使用会损失光能量，导致检测灵敏度降低。基于目前复杂样品检测以及对检测装置微型化和集成化的要求，迫切需要开发一种结构简单，灵敏度高且易于集成化的多机理检测器。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种用于毛细管电泳的三机理检测系统，采用光源直接照射的方式实现简化光路，提高检测灵敏度，集成容易和使用同一光源降低成本的优势。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种用于毛细管电泳的三机理检测系统，包括紫外可见吸收检测器、毛细管、激光诱导荧光检测器和非接触电导检测器；毛细管上有毛细管检测窗口，非接触电导检测器中的电导检测器激励电极和电导检测器接收电极套在毛细管上，并分别位于毛细管检测窗口的两侧；紫外可见吸收检测器中的第一聚焦透镜位于毛细管检测窗口上方；激光诱导荧光检测器中的第二聚焦透镜位于毛细管检测窗口下方；使用时，紫外可见吸收检测器、激光诱导荧光检测器和非接触电导检测器共用一个检测位点，紫外可见吸收检测器和激光诱导荧光检测器共用一个激光光源。
本实用新型三机理检测系统具有如下优点：
1）LIF检测器和UV检测器共用一个光源，可有效地节约成本。
2）采用光源直接照射的方式，无需额外元件（如光纤）和精细的支撑结构，光路简单，易于集成。
3）使用激光作为激发光源，检测灵敏度高。
4）可同时检测多种目标分析物，如离子、荧光物质及具有紫外可见吸收的物质。
附图说明
图1是本实用新型三机理检测系统是示意图。
图2为本实用新型检测器同时检测三种信号的电泳谱图。
图中：1.屏蔽遮光盒，2.紫外可见吸收检测器，3.电导检测器激励电极，4.毛细管，5.毛细管检测窗口，6.激光光源，7.激光诱导荧光检测器，8.电导检测器接收电极，9.第一光电转换器，10.第一信号检测线路，11.狭缝，12.第一聚焦透镜，13.第二聚焦透镜，14.滤光片组，15.第二光电转换器，16.第二信号检测线路，17.信号发生器，18.第三信号检测线路。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，本实用新型三机理检测系统，包括紫外可见吸收检测器2、毛细管4、激光诱导荧光检测器7和非接触电导检测器；毛细管4上有毛细管检测窗口5，非接触电导检测器中的电导检测器激励电极3和电导检测器接收电极8套在毛细管4上，并分别位于毛细管检测窗口5的两侧；紫外可见吸收检测器2、电导检测器激励电极3、毛细管检测窗口5和电导检测器接收电极8位于屏蔽遮光盒1内。
紫外可见吸收检测器2包括依次相连接的第一聚焦透镜12、狭缝11、第一光电转换器9和第一信号检测线路10，第一聚焦透镜12位于毛细管检测窗口5上方。
激光诱导荧光检测器7包括激光光源6和依次相连接的第二聚焦透镜13、滤光片组14、第二光电转换器15和第二信号检测线路16，第二聚焦透镜13位于毛细管检测窗口5下方。
激光光源6可采用各种波长的激光光源；滤光片组14的波长与激光光源的波长相对应。
非接触电导检测器还包括信号发生器17和第三信号检测线路18，信号发生器17与电导检测器激励电极3相连接，第三信号检测线路18与电导检测器接收电极8相连接。
电导检测器激励电极3和电导检测器接收电极8均为铜质圆管，电导检测器激励电极3的内径和电导检测器接收电极8的内径略大于毛细管4的外径。
光电转换器（第一光电转换器9、第二光电转换器15）采用光电池、光电倍增管或光电二极管。
激光器6发出的激光通过滤光片组14后，经由第二聚焦透镜13汇聚至毛细管检测窗口5，由此引起毛细管4内的荧光样品发出荧光，荧光信号经过第二聚焦透镜13聚焦，通过滤光片组14后由第二光电转换器15进行光电信号转换，再由第二信号检测线路16放大后输出。
电导检测器激励电极3的激励信号由信号发生器17产生，电导检测器接收电极8接收到信号发生器17发出的信号，经由第三信号检测线路18放大后输出。
紫外可见吸收检测器2的光路位于毛细管检测窗口5上方，激光束通过毛细管检测窗口5经样品吸收后，由第一聚焦透镜12汇聚，经过狭缝11后经由第一光电转换器9进行光电信号转换，再经第一信号检测线路10放大后输出。
遮光屏蔽盒1起到对紫外可见吸收检测器2和电导检测器部分进行遮光和屏蔽外界噪音的作用。
本实用新型三机理检测系统中集成了激光诱导荧光检测器、非接触电导检测器和紫外可见吸收检测器，该三个检测器拥有各自的检测线路及光路，易于集成和去集成化。使用时，该三个检测器共用一个检测位点（即毛细管检测窗口5），可对多种目标分析物同时进行检测。激光诱导荧光检测器和紫外可见吸收检测器共用一个激光光源，节省成本，采用光源直接照射的方式简化检测器结构，无需光纤等额外的元件。且无需改变激光诱导荧光检测器原有的光路，便于在已有的激光诱导荧光检测中同时集成紫外可见吸收检测模式和非接触电导检测模式，或集成其中任意一种检测模式，便于不同检测模式的灵活选用。
实施例
将本实用新型三机理检测器用于毛细管电泳，同时检测样品中的不同物质，并同时得到了三种信号。
检测样品：500 μM甲基橙（MO）、200 nM 异硫氰酸荧光素（FITC）衍生的精氨酸（Arg）、亮氨酸（Leu）、甘氨酸（Gly）、谷氨酸（Glu）、1 mM NaHCO3；运行缓冲为20 mM Tris-CHES，进样时间5s，进样电压5 kV，分离电压15kV，毛细管总长45 cm，分离有效长度30 cm。得到图2所示的三种信号的电泳谱图。从图中可以看出，FITC衍生的Arg、Leu、Gly和Glu由于具有荧光信号，可以被LIF检测器检测；Na+和HCO3 -虽无荧光信号，但有电导信号，可以被C4D检测器检测，并且不会干扰荧光信号；MO同时具有吸收信号、荧光信号和电导信号，因此可同时得到三种信号，并且在这三种信号的电泳谱图中迁移时间完全一致。说明本实用新型的三机理检测器能够实现对含电导信号的物质、紫外吸收的物质和荧光物质的复杂样品的同时检测，检测信号可互相印证且互不干扰。
Claims (2)
1.一种用于毛细管电泳的三机理检测系统，其特征在于，包括紫外可见吸收检测器（2）、毛细管（4）、激光诱导荧光检测器（7）和非接触电导检测器；毛细管（4）上有毛细管检测窗口（5），非接触电导检测器中的电导检测器激励电极（3）和电导检测器接收电极（8）套在毛细管（4）上，并分别位于毛细管检测窗口（5）的两侧；紫外可见吸收检测器（2）中的第一聚焦透镜（12）位于毛细管检测窗口（5）上方；激光诱导荧光检测器（7）中的第二聚焦透镜（13）位于毛细管检测窗口（5）下方；使用时，紫外可见吸收检测器（2）、激光诱导荧光检测器（7）和非接触电导检测器共用一个检测位点，紫外可见吸收检测器（2）和激光诱导荧光检测器（7）共用一个激光光源。
2.根据权利要求1所述的用于毛细管电泳的三机理检测系统，其特征在于，所述的紫外可见吸收检测器（2）、电导检测器激励电极（3）、毛细管检测窗口（5）和电导检测器接收电极（8）位于屏蔽遮光盒（1）内。
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