CS257587B1 - Reflexní kyvetor pro fluorimetrické mdřenf - Google Patents

Abstract

Reflexní kyvetor je tvořen reflexní plochou, v níž je uzavřen nosič vzorku a detektor. Reflexní plocha je tvořena parabolickým zrcadlem a pomocnou reflexní plochou například dutým sférickým zrcadlem. Nosič vzorku leží na ose parabolického zrcadla mezi jeho vrcholem a ohniskem poblíž středu křivosti pomocné reflexní plochy. V průniku osy parabolického zrcadla s pomocnou reflexní plochou je umístěn detektor emitovaného záření, popřípadě jeho soustředná soustava či vstup světlovodu. Na boku reflexního kyvetoru je vytvořen jednak otvor pro vstup a jednak otvor pro výstup excitačního záření, jehož zdroj je umístěn vně reflexního kyvetoru a leží na spojnici obou otvorů a nosiče vzorku.

Description

Vynález se týká reflexního kyvetoru pro fluorimetrická měření.

Podstatou fluorescenčního měření je to, že se vzorek případně umístěný v kyvetě ozáří vhodným excitačním zářením a většinou ve směru kolmém na toto excitační záření se měří intenzita sekundárního, fluorescenčního záření. Pro zvýšení citlivosti měření se používají zrcadélka nebo reflexní plošky tak, aby se zvýšila intenzita ozáření vzorku excitačním zářením, nebo aby se zvýšilo množství fluorescenčního záření dopadajícího na detektor.

Ke zvýšení intenzity ozáření vzorku se používají zrcátka a reflexní plošky. Například je kyveta se vzorkem vybavena vnitřní reflexní ploškou. Obsah kyvety je ozářen ze zdroje excitačního záření většinou ve směru kolmém na reflexní odrazovou plošku. Ve směru kolmém na excitační záření je snímáno emitované fluorescenční záření detektorem. Místo vnitřní reflexní plošky je umístěno zrcadlo vně kyvety a část excitačního záření vrací zpět na vzorek.

Pro zvýšení intenzity fluorescenčního záření dopadajícího na detektor se používá zrcadlo, nebo kombinace zrcadla s reflexní ploškou. Například je známé uspořádání, kdy emitované záření vycházející ze vzorku se v zrcadle umístěném vně kyvety odráží do detektoru, popřípadě může být kyveta v kolmém směru na excitační záření opatřena ještě reflexní ploškou.

Tato zařízení vylepšuje reflexní kyvetor pro fluorimetrická měření podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že reflexní plocha je zcela uzavřena a je vytvořena jednak parabolickým zrcadlem, mezi jehož vrchol a ohnisko je v ose tohoto zrcadla umístěn nocič vzorku, například kyveta, a jednak pomocou reflexní plochou, například sférickým zrcadlem se středem křivosti umístěným buč ve středu nosiče vzorku, anebo těsně před ním směrem k pomocné reflexní ploše. V místě průniku osy parabolického zrcadla s pomocnou reflexní plochou je umístěn detektor nebo optická soustava detektoru pro měření emitovaného fluorescenčního záření.

V obvodovém plášti parabolické reflexní plochy kyvetoru například kolmo na optickou osu reflexní plochy v místě umístění nosiče vzorku jsou vstupní a výstupní otvory excitačního záření, přičemž zdroj tohoto excitačního záření je umístěn mimo prostor reflexního kyvetoru na prodloužené spojnici obou otvorů a nosiče vzorku.

Výhody reflexního kyvetoru podle vynálezu spočívají v kombinaci dvou reflexních ploch různé geometrie, které uzavírají celý kyvetový prostor, čímž je využito fluorescenčního záření emitovaného vzorkem z celého prostorového úhlu, přičemž je Část emitovaného záření soustřeďována parabolickým zrcadlem přímo na detektor a zbývající část po odrazu od pomocné sférické reflexní plochy. Detektorem je pak měřeno téměř 100 % emitovaného fluorescenčního záření.

Hlavní reflexní plochou je například parabolické zrcadlo, přičemž nosič vzorku je umístěn mezi vrcholem tohoto zrcadla a jeho ohniskem, aby mohlo dojít k fokusaci na detektor, druhou pomocnou reflexní plochou je například sférické zrcadlo, jehož střed křivosti leží ve středu nosiče vzorku, eventuálně poněkud před vzorkem. Pomocná reflexní plocha vrací zpět na ni dopadající emitované fluorescenční záření na vzorek, nebo těsně před něj, a tak je po odrazu od parabolického zrcadla i toto fluorescenční záření sousřečtováno na detektor, případně na vstup optické soustavy detektoru, například čočku, vstupní štěrbinu nebo světlovod.

Teoretická účinnost reflexního kyvetoru podle vynálezu je 100 %, vzhledem k určitým ztrátám ji lze odhadnout na cca 80 až 90 % všeho emitovaného fluorescenčního záření. Na místo detektoru lze umístit optickou soustavu detektoru např. čočku, která soustředí emitované fluorescenční záření na detektor nebo světlovod, který odvede emitované záření na detektor.

Vzhledem k tomu, že je zachyceno 80 až 90 % všeho emitovaného fluorescenčního záření, reflexní kyvetor podle vynálezu dovoluje podstatně citlivější stanovení látek a tím snížení detekčního limitu. Teoretická účinnost je dána velikostí plochy detektoru nebo velikostí vstupní plochy optické soustavy detektoru a to čoček, světlovodu apod. Například u detektoru velikosti 2 kruhu o poloměru 1 cm je plooha cca 3,14 cm a tak při vzdálenosti detektoru 10 cm od nosiče vzorku je zvýšení účinnosti aplikací reflexního kyvetoru podle vynálezu cca 400x. I při odhadu ztrát reflexí, absorpcí a podobně na 80 až 90 % a dalších ztrát způsobených otvory pro vstup a výstup excitačního záření a podobně, na 10 až 20 %, je možno dosáhnout minimálně lOOx zvýšeni účinnosti oproti klasickému měření dosavadními způsoby. Stonásobné zvýšení, to je o 2 řády, dovoluje značné snížení detekčního limitu a zvýšení citlivosti stanovení látek fluorescenčními metodami v klinických, analytických a jiných laboratořích.

Reflexní kyvetor pro fluorimetrická měření podle vynálezu je blíže objasněn na obr. 1 v celkovém pohledu a obr. 2 i obr. 3 objasňují uspořádání detektoru emitovaného fluorescenčního záření.

Kyvetor sestává z reflexní plochy tvořené parabolickým zrcadlem _1< mezi jehož vrcholem T_ a jeho ohniskem 5 je v ose parabolického zrcadla 2 umístěn nosič 2 vzorku, například kyveta. Proti parabolickému zrcadlu JI je umístěno pomocné sférické zrcadlo 2 se středem křivosti ležícím uprostřed nosiče 2 vzorku, eventuálně těsně před ním směrem k pomocné reflexní ploše 2·

V místě průniku osy 10 parabolického zrcadla _1 se sférickým zrcadlem 2 je umístěn detektor 4^, případně optická soustava detektoru 11 nebo vstup světlovodu 12. Část reflexního kyvetoru, u něhož je místo detektoru 4 umístěna soustředná optická soustava detektoru jako např, čočka 11 atd. je zobrazena na obr. 2, část reflexního kyvetoru, u něhož je na místě detektoru 4 umístěn vstup světlovodu 12 je znázorněna na obr. 3.

Parabolické zrcadlo 1. je opatřeno otvorem 2 pro vstup a otvorem 2 P^ro výstup excitačního záření, umístěnými v obvodovém plášti parabolického zrcadla 2, přičemž jejich spojnice s nosičem 2 vzorku je kolmá na optickou osu zrcadla 2· Zdroj tohoto záření 2, které dopadá na vzorek je umístěn vně kyvetoru.

Část emitovaného fluorescenčního záření přichází na detektor 2 přímo ze vzorku, část po odrazu od parabolického zrcadla 2 a zbytek dopadající na sférické zrcadlo 2 je odrážen na parabolické zrcadlo 2 a odtud je soustředováno bud přímo na detektor 4_, nebo na soustřednou optickou soustavu detektoru 11, nebo na vstup světlovodu 12.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNALEZU

   Reflexní kyvetor pro fluorimetrloká měření tvořený nosičem vzorku, reflexní plochou a detektorem, vyznačující se tím, že reflexní plocha je tvořena parabolickým zrcadlem (1), mezi jehož vrcholem (7) a jeho ohniskem (5) je v ose umístěn nosič (3) vzorku, a pomocnou reflexní plochou (2), například dutým sférickým zrcadlem, jehčž střed křivosti leží bud ve středu nosiče (3) vzorku anebo těsně před ním směrem k pomocné reflexní ploše (2), a v průniku osy parabolického zrcadla (1) s pomocnou sférickou reflexní plochou (2) je umístěn detektor (4) emitovaného fluorescenčního záření, příp. jeho soustředná optická soustava (11) či vstup světlovodu (12), a na boku kyvetoru je vytvořen otvor (8) pro vstup a otvor (9) pro výstup excitačního záření, jehož zdroj je umístěn vně kyvetoru a leží na spojnici obou otvorů (8, 9) a nosiče (3) vzorku.