UA75984U - OPTOELECTRONIC BIOSENSOR FLUORIMETER - Google Patents
OPTOELECTRONIC BIOSENSOR FLUORIMETER Download PDFInfo
- Publication number
- UA75984U UA75984U UAU201204938U UAU201204938U UA75984U UA 75984 U UA75984 U UA 75984U UA U201204938 U UAU201204938 U UA U201204938U UA U201204938 U UAU201204938 U UA U201204938U UA 75984 U UA75984 U UA 75984U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- fluorimeter
- photospectrometer
- leds
- holder
- biosensor
- Prior art date
Links
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 title claims abstract description 21
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 claims description 9
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 6
- 229930002875 chlorophyll Natural products 0.000 claims description 5
- 235000019804 chlorophyll Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 15
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 8
- 238000002189 fluorescence spectrum Methods 0.000 description 8
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M chlorophyll a Chemical compound C1([C@@H](C(=O)OC)C(=O)C2=C3C)=C2N2C3=CC(C(CC)=C3C)=[N+]4C3=CC3=C(C=C)C(C)=C5N3[Mg-2]42[N+]2=C1[C@@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)[C@H](C)C2=C5 ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N rhodamine B Chemical compound [Cl-].C=12C=CC(=[N+](CC)CC)C=C2OC2=CC(N(CC)CC)=CC=C2C=1C1=CC=CC=C1C(O)=O PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000011896 sensitive detection Methods 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000001900 immune effect Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
Abstract
Оптоелектронний біосенсор-флюориметр містить червоний та синій світлодіоди, фотоприймач та тримач для досліджуваного зразка. Він додатково містить червоний, зелений та фіолетовий лазери та тримач для них, на якому вони закріплені з можливістю регулювання кута падіння лазерного випромінювання на досліджуваний зразок. Як фотоприймач використано фотоспектрометр, при цьому лазери та світлодіоди розташовані по різні сторони від тримача зразка таким чином, що їх випромінювання лежить в одній площині, а фотоспектрометр розташований навпроти тримача зразка під кутом 90° до цієї площини.The optoelectronic biosensor-fluorimeter contains red and blue LEDs, a photodetector and a holder for the test sample. It additionally contains red, green and purple lasers and a holder for fixing them with the possibility of adjusting the angle of incidence of laser radiation on the test sample. The photospectrometer is used as the photodetector, with lasers and LEDs located on each side of the sample holder so that their radiation lies in the same plane and the photospectrometer is located opposite the sample holder at an angle of 90 ° to that plane.
Description
Корисна модель належить до спектрофлюориметрії і може бути використана для високочутливого детектування різних речовин, проведення біохімічних аналізів та імунологічних тестів в клінічній практиці, для контролю якості сільськогосподарської сировини та питної води, дослідження різних типів об'єктів, нанесених на твердотільний носій, наприклад, виконаних у вигляді чипів, шляхом реєстрації спектрів флюоресценції.The useful model belongs to spectrofluorimetry and can be used for highly sensitive detection of various substances, conducting biochemical analyzes and immunological tests in clinical practice, for quality control of agricultural raw materials and drinking water, research of various types of objects applied to a solid medium, for example, performed in in the form of chips, by recording fluorescence spectra.
Відомий оптоелектронний сенсор |1|Ї, що застосовувався при дослідженні відбиття та флюоресценції поверхні зразків, зокрема індукції флюоресценції хлорофілу рослинних об'єктів у польових умовах. Аналог містить синій світлодіод як освітлювач для збудження і фотоприймач для реєстрації флюоресценції та тримач зразків.The well-known optoelectronic sensor |1|Y was used in the study of reflection and fluorescence of the surface of samples, in particular, the induction of fluorescence of chlorophyll of plant objects in field conditions. The analog contains a blue LED as an excitation illuminator and a photodetector for recording fluorescence and a sample holder.
Причиною, що заважає одержанню очікуваного технічного результату є те, що пристрій- аналог не дозволяє працювати зі значною кількістю досліджуваних речовин.The reason that interferes with obtaining the expected technical result is that the analog device does not allow working with a significant amount of the substances under investigation.
Як прототип прийнято сенсор І2| для визначення флюоресценції нативного хлорофілу листка рослини з метою діагностики стану рослини, що містить тримач зразків, який складається з двох рухомо з'єднаних пластин, фотоприймача, розташованого в отворі верхньої пластини навпроти досліджуваного зразка, синій та червоний світлодіоди, розміщені попарно- симетрично навколо отвору під верхньою пластиною так, що оптичні осі світлодіодів та фотоприймача перетинаються на нижній частині тримача зразків.The sensor I2| was adopted as a prototype to determine the fluorescence of the native chlorophyll of a plant leaf for the purpose of diagnosing the condition of the plant, which contains a sample holder consisting of two movably connected plates, a photodetector located in the hole of the upper plate opposite the sample under study, blue and red LEDs placed symmetrically in pairs around the hole under the top plate so that the optical axes of the LEDs and the photodetector intersect at the bottom of the sample holder.
Спільними рисами прототипу та запропонованого пристрою є використання тримача зразків, синього та червоного світлодіодів як освітлювачів для збудження та фотоприймача для реєстрації флюоресценції.Common features of the prototype and the proposed device are the use of a sample holder, blue and red LEDs as excitation illuminators, and a photodetector for recording fluorescence.
Причиною, що заважає одержанню очікуваного технічного результату є те, що прототип не дозволяє збуджувати сигнал флюоресценції в повному спектрі електромагнітних хвиль видимого діапазону і, відповідно, не дозволяє працювати з широким рядом досліджуваних речовин.The reason that interferes with obtaining the expected technical result is that the prototype does not allow to excite the fluorescence signal in the full spectrum of electromagnetic waves of the visible range and, accordingly, does not allow to work with a wide range of investigated substances.
В основу корисної моделі поставлено задачу створення такого оптоелектронного біосенсора-флюориметра, який би був більш універсальним та дав би змогу, шляхом розширення спектра електромагнітних хвиль, для збудження флюоресценції, збільшити ряд досліджуваних речовин та підвищити чутливість біосенсора, що дозволило б реєструвати меншу концентрацією досліджуваних речовин.The basis of a useful model is the task of creating such an optoelectronic biosensor-fluorimeter, which would be more universal and would make it possible, by expanding the spectrum of electromagnetic waves, to excite fluorescence, to increase the number of substances under investigation and to increase the sensitivity of the biosensor, which would allow recording a lower concentration of the substances under investigation .
Зо Для вирішення поставленої задачі оптоелектронний біосенсор-флюориметр містить червоний та синій світлодіоди, фотоприймач та тримач для досліджуваного зразка, червоний, зелений та фіолетовий лазери та тримач для них, на якому вони закріплені з можливістю регулювання кута падіння лазерного випромінювання на досліджуваний зразок, а як фотоприймач використано фотоспектрометр, при цьому лазери та світлодіоди розташовані по різні сторони від тримача зразка таким чином, що їх випромінювання лежить в одній площині, а фотоспектрометр розташований навпроти тримача зразка під кутом 90" до цієї площини.To solve the given task, the optoelectronic biosensor-fluorimeter contains red and blue LEDs, a photodetector and a holder for the test sample, red, green and violet lasers and a holder for them, on which they are fixed with the possibility of adjusting the angle of incidence of laser radiation on the test sample, and how a photospectrometer is used in the photoreceiver, while the lasers and LEDs are located on different sides of the sample holder in such a way that their radiation lies in the same plane, and the photospectrometer is located opposite the sample holder at an angle of 90" to this plane.
Оптоелектронний біосенсор-флюориметр відрізняється також тим, що додатково містить білий та зелений світлодіоди.The optoelectronic biosensor-fluorimeter also differs in that it additionally contains white and green LEDs.
Оптоелектронний біосенсор-флюориметр відрізняється також тим, що тримач зразків виконаний у вигляді порожнистого паралелепіпеда, без верхньої грані, на двох бічних протилежних стінках якого містяться отвори для проходження випромінювання лазерів та світлодіодів на досліджуваний зразок, інша бічна стінка містить отвір для вхідної щілини фотоспектрометра, а нижня частина тримача зразків містить заглиблення для встановлення робочої кювети з прозорого матеріалу.The optoelectronic biosensor-fluorimeter is also distinguished by the fact that the sample holder is made in the form of a hollow parallelepiped, without an upper face, on two opposite side walls of which there are holes for the passage of radiation from lasers and LEDs to the sample under study, the other side wall contains a hole for the entrance slit of the photospectrometer, and the lower part of the sample holder contains a recess for the installation of a working cuvette made of transparent material.
Оптоелектронний біосенсор-флюориметр відрізняється також тим, що робоча кювета з прозорого матеріалу виконана таким чином, що довжина її діагоналі забезпечує можливість встановлення змінного сенсорного чипа.The optoelectronic biosensor-fluorimeter is also distinguished by the fact that the working cuvette made of transparent material is made in such a way that the length of its diagonal ensures the possibility of installing a replaceable sensor chip.
Введення в оптоелектронний біосенсор-флюориметр червоного, зеленого та фіолетового лазерів, фотоспектрометра дозволяє розширити ряд досліджуваних речовин при забезпеченні високої чутливості вимірювань. Використання як додаткових джерел опромінення лазерів, а також закріплення їх на тримачі з можливістю регулювання кута падіння лазерного променя на досліджуваний зразок, дозволяє отримувати рівень сигналу флюоресценції більшої інтенсивності. Розташування лазерів та світлодіодів по різні сторони від тримача зразків таким чином, що їх випромінювання лежить в одній площині та розміщення фотоспектрометра навпроти тримача зразків під кутом 90" до цієї площини, зменшує рівень інтенсивності власного випромінювання лазерів та світлодіодів, яке потрапляє до вхідної щілини фотоспектрометра, і є паразитним до флюоресцентного випромінювання, що реєструється. При цьому для підвищення портативності біосенсора-флюориметра, як фотоспектрометр може бути використано компактний фотоспектрометр на дифракційній гратці.The introduction of red, green and violet lasers and a photospectrometer into the optoelectronic biosensor-fluorimeter makes it possible to expand the number of investigated substances while ensuring high sensitivity of measurements. The use of lasers as additional sources of irradiation, as well as their fixation on a holder with the possibility of adjusting the angle of incidence of the laser beam on the sample under study, allows obtaining a higher intensity fluorescence signal level. Placing the lasers and LEDs on different sides of the sample holder in such a way that their radiation lies in the same plane and placing the photospectrometer opposite the sample holder at an angle of 90" to this plane reduces the intensity level of the own radiation of the lasers and LEDs that enters the entrance slit of the photospectrometer. and is parasitic to the fluorescence emission recorded.At the same time, to increase the portability of the biosensor-fluorimeter, a compact diffraction grating photospectrometer can be used as the photospectrometer.
Введення білого та зеленого світлодіодів дозволяє ще більше розширити спектр електромагнітних хвиль, що використовуються для збудження флюоресценції і, відповідно, розширити ряд досліджуваних речовин.The introduction of white and green LEDs allows to further expand the spectrum of electromagnetic waves used to excite fluorescence and, accordingly, to expand the number of substances under investigation.
Виконання тримача зразків у вигляді порожнистого паралелепіпеда без верхньої грані, на двох бічних протилежних стінках якого містяться отвори для проходження випромінювання лазерів та світлодіодів на досліджуваний зразок, інша бічна стінка містить отвір для вхідної щілини фотоспектрометра, а нижня частина тримача зразків містить заглиблення для встановлення робочої кювети з прозорого матеріалу, дозволяє працювати як з рідинами в проточному та стаціонарному режимі, так і з твердотільними зразками, а також зі змінними сенсорними чипами.Design of the sample holder in the form of a hollow parallelepiped without an upper face, on two opposite side walls of which there are holes for the passage of radiation from lasers and LEDs to the sample under study, the other side wall contains a hole for the entrance slit of the photospectrometer, and the lower part of the sample holder contains a recess for installing a working cuvette made of transparent material, allows you to work both with liquids in flow and stationary mode, and with solid samples, as well as with replaceable sensor chips.
Для можливості використання змінних сенсорних чипів, робоча кювета з прозорого матеріалу виконана таким чином, що довжина її діагоналі відповідає розміру меншої сторони сенсорного чипа. Розміщення сенсорного чипа по діагоналі робочої кювети дозволяє виключити потрапляння відбитого від масиву наноструктур лазерного променя до вхідної щілини фотоспектрометра.For the possibility of using replaceable sensor chips, the working cuvette made of transparent material is made in such a way that the length of its diagonal corresponds to the size of the smaller side of the sensor chip. Placing the sensor chip diagonally across the working cuvette prevents the laser beam reflected from the array of nanostructures from entering the entrance slit of the photospectrometer.
Запропонований оптоелектронний біосенсор-флюориметр базується на використанні явища флюоресценції досліджуваних речовин.The proposed optoelectronic biosensor-fluorimeter is based on the use of the phenomenon of fluorescence of the investigated substances.
Суть запропонованої корисної моделі пояснюється графічними матеріалами, де на фіг. 1 схематично представлено конструкцію оптоелектронного біосенсора-флюориметра, де 1 - блок світлодіодів (червоний, зелений, синій та білий); 2 - фотоспектрометр; З - тримач зразків; 4 - робоча кювета з прозорого матеріалу; 5 - сенсорний чип (встановлений в робочій кюветі 4); 6 - електронний блок керування джерелами опромінення (лазерами, світлодіодами); 7 - блок напівпровідникових лазерів (фіолетовий, зелений, червоний); фіг. 2 показано конструкцію тримача зразків, де 8 - чотири отвори в боковій стінці для проходження випромінювання світлодіодів всередину тримача зразків; 9 - отвір для вхідної щілини фотоспектрометра; 10 - заглиблення в основі для встановлення робочої (спектроскопічної) кювети; 11 - отвір в боковій стінці для проходження випромінювання лазерів всередину тримача зразків; фіг. З зображено робочу кювету з прозорого матеріалу 4 та встановлений в неї змінний сенсорний чип 5, який складається з прозорої плоскопаралельної пластини 12 та підкладки з розташованим на поверхні масивом наноструктур 13; фіг. 4 показано а), б) - спектри флюоресценції водного розчину родаміну КбО, отримані при використанні як джерела збудження флюоресценції зеленого лазера з А - 532 нм та в) - ділянки спектра джерела (лазера); фіг. 5 приведено спектр флюоресценції хлорофілу листка рослини, отриманий при використанні як джерела збудження флюоресценції синього світлодіода з А - 470 нм.The essence of the proposed useful model is explained by graphic materials, where fig. 1 schematically presents the design of an optoelectronic biosensor-fluorimeter, where 1 is a block of LEDs (red, green, blue and white); 2 - photospectrometer; C - sample holder; 4 - working cuvette made of transparent material; 5 - sensor chip (installed in working cuvette 4); 6 - electronic control unit for radiation sources (lasers, LEDs); 7 - block of semiconductor lasers (violet, green, red); fig. 2 shows the design of the sample holder, where 8 are four holes in the side wall for the passage of LED radiation into the sample holder; 9 - hole for the entrance slit of the photospectrometer; 10 - recess in the base for installation of a working (spectroscopic) cuvette; 11 - a hole in the side wall for the passage of laser radiation into the sample holder; fig. C shows a working cuvette made of transparent material 4 and a replaceable sensor chip 5 installed in it, which consists of a transparent plane-parallel plate 12 and a substrate with an array of nanostructures 13 located on the surface; fig. 4 shows a), b) - fluorescence spectra of an aqueous solution of rhodamine KbO, obtained when using a green laser with A - 532 nm as a source of fluorescence excitation, and c) - sections of the spectrum of the source (laser); fig. 5 shows the fluorescence spectrum of chlorophyll of a plant leaf, obtained when using a blue LED with A - 470 nm as a source of fluorescence excitation.
Сенсорний чип 5 (фіг. 3) може бути виконаний у вигляді прозорої плоскопаралельної пластини 12 з нанесеним на неї чутливим структурованим шаром золота або срібла 13, що являє собою невпорядкований або впорядкований рівномірно-орієнтований однорідний двовимірний масив наноструктур. При цьому як прозора плоскопаралельна пластина 12 може бути використане стандартне мікроскопне скло (25,4 х 76,2 мм), на яке, в нижній частині чипа, за допомогою прозорого у видимій ділянці спектра клею, фіксується підкладка з розташованим на поверхні масивом наноструктур 13 ІЗ). При використанні такого чипа, сенсорний механізм біосенсора-флюориметра базується на збудженні локалізованих поверхневих плазмових коливань в чутливому структурованому шарі золота або срібла. Використання змінного сенсорного чипа дозволяє досліджувати структуру молекул, біомолекулярні взаємодії між молекулами та змінювати рівень сигналу флюоресценції досліджуваного зразка.The sensor chip 5 (Fig. 3) can be made in the form of a transparent plane-parallel plate 12 with a sensitive structured layer of gold or silver 13 applied to it, which is a disordered or ordered uniformly oriented homogeneous two-dimensional array of nanostructures. At the same time, standard microscopic glass (25.4 x 76.2 mm) can be used as a transparent plane-parallel plate 12, on which, in the lower part of the chip, with the help of an adhesive transparent in the visible part of the spectrum, a substrate with an array of nanostructures 13 located on the surface is fixed FROM). When using such a chip, the sensor mechanism of the biosensor-fluorimeter is based on the excitation of localized surface plasma oscillations in a sensitive structured layer of gold or silver. The use of a changeable sensor chip allows studying the structure of molecules, biomolecular interactions between molecules, and changing the level of the fluorescence signal of the sample under study.
Пропонований оптоелектронний біосенсор-флюориметр складається із оптичної частини, до складу якої входять блок світлодіодів 1 (зелений, синій, червоний, білий), блок напівпровідникових лазерів 7 (фіолетовий, зелений та червоний), фотоспектрометр 2, тримач зразків 3, робоча кювета з прозорого матеріалу 4, сенсорний чип 5 та електронний блок 6 для вибору джерела збудження флюоресценції.The proposed optoelectronic biosensor-fluorimeter consists of an optical part, which includes a block of LEDs 1 (green, blue, red, white), a block of semiconductor lasers 7 (violet, green and red), a photospectrometer 2, a sample holder 3, a working cuvette made of transparent material 4, sensor chip 5 and electronic unit 6 for selecting the source of fluorescence excitation.
Оптоелектронний біосенсор-флюориметр, що заявляється (фіг.1), працює в режимі реєстрації спектрів рлюоресценції наступним чином: - твердотільний зразок або робоча кювета 4 з досліджуваною рідиною (чи робоча кювета 4 з досліджуваною рідиною та встановленим в неї змінним сенсорним чипом 5) розміщується в тримачі зразків 3; за допомогою елементів керування програми для управління біосенсором, налаштовуються необхідні параметри роботи фотоспектрометра 2 та проводиться калібровка фотоспектрометра записом та обробкою темнового сигналу;The claimed optoelectronic biosensor-fluorimeter (Fig. 1) works in the mode of recording fluorescence spectra as follows: - a solid sample or a working cuvette 4 with a liquid under study (or a working cuvette 4 with a liquid under study and a replaceable sensor chip 5 installed in it) is placed in sample holder 3; with the help of the control elements of the biosensor control program, the necessary operating parameters of the photospectrometer 2 are adjusted and the calibration of the photospectrometer is carried out by recording and processing the dark signal;
- за допомогою електронного блока управління 6 почергово вмикається червоний, зелений, синій та білий світлодіод 1, фіолетовий, зелений та червоний лазер 7. При співпаданні або близькості довжини хвилі випромінювання вибраного джерела та довжини хвилі поглинання досліджуваної речовини, виникає флюоресценція досліджуваної речовини, яка реєструється фотоспектрометром 2 та представляється у вигляді графіка залежності інтенсивності від довжини хвилі на моніторі комп'ютера. За наявності спектра флюоресценції у визначеному діапазоні довжин хвиль можна зробити висновок про наявність досліджуваної речовини, а за рівнем сигналу флюоресценції - оцінювати її концентрацію. Вибір конкретного світлодіода або конкретного лазера, як джерела збудження флюоресценції, залежить від спектра поглинання та флюоресценції досліджуваного зразка.- with the help of the electronic control unit 6, the red, green, blue and white LED 1, violet, green and red laser 7 are alternately turned on. When the emission wavelength of the selected source and the absorption wavelength of the substance under investigation coincide or are close, fluorescence of the substance under investigation occurs, which is registered photospectrometer 2 and is presented in the form of a graph of the dependence of the intensity on the wavelength on the computer monitor. If there is a fluorescence spectrum in a certain range of wavelengths, it is possible to conclude about the presence of the substance under investigation, and based on the level of the fluorescence signal, its concentration can be estimated. The choice of a specific LED or a specific laser as a source of fluorescence excitation depends on the absorption and fluorescence spectrum of the sample under study.
Приклад. Використовувався пропонований оптоелектронний біосенсор-флюориметр. Як досліджувану речовину було використано водний розчин родаміну КбО з малими концентраціями 10-85 та 10-75 моль/л. Флюоресценція досліджуваних речовин відбулася при опроміненні зеленим лазером з А-532 нм. Результати експерименту зображені на фіг. 4, де показано залежність інтенсивності сигналу флюоресценції від довжини хвилі для двох вищевказаних концентрацій. Спостерігався пік флюоресценції КбО на довжині хвилі Ае555нм, який зростав зі збільшенням концентрації. З врахуванням того, що концетрація бо 10-85 моль/л є незначною (близькою до межі визначення флюоресцентним методом), можна зробити висновок про високу чутливість запропонованого біосенсора-флюориметра.Example. The proposed optoelectronic biosensor-fluorimeter was used. An aqueous solution of rhodamine KbO with low concentrations of 10-85 and 10-75 mol/l was used as the test substance. Fluorescence of the substances under investigation occurred when irradiated with a green laser with A-532 nm. The results of the experiment are shown in fig. 4, which shows the dependence of the intensity of the fluorescence signal on the wavelength for the above two concentrations. A fluorescence peak of KbO at the wavelength of Ae555nm was observed, which increased with increasing concentration. Taking into account the fact that the concentration of 10-85 mol/l is insignificant (close to the limit of detection by the fluorescent method), we can conclude about the high sensitivity of the proposed biosensor-fluorimeter.
Для отримання спектра флюоресценції твердотільних речовин за допомогою запропонованого оптоелектронного біосенсора-флюориметра, було використано листок рослини. Джерелом для збудження флюоресценції виявився синій світлодіод з А - 470 нм.To obtain the fluorescence spectrum of solid substances using the proposed optoelectronic biosensor-fluorimeter, a plant leaf was used. The source for fluorescence excitation turned out to be a blue LED with A - 470 nm.
Результати експерименту представлені на фіг. 5, де показано залежність інтенсивності сигналу флюоресценції хлорофілу рослини від довжини хвилі. Спостерігалося два характерні для хпорофілу піки на довжинах хвиль А: - 687 нм та ЛА» - 734 нм.The results of the experiment are presented in fig. 5, which shows the dependence of the intensity of the fluorescence signal of plant chlorophyll on the wavelength. Two characteristic peaks for xporophile were observed at wavelengths A: - 687 nm and LA" - 734 nm.
Проведені експерименти підтверджують можливості запропонованого оптоелектронного біосенсора-флюориметра для більш високочутливого детектування різних речовин як в рідинному середовищі, так і дослідження твердотільних об'єктів шляхом реєстрації спектрів флюоресценції.The conducted experiments confirm the capabilities of the proposed optoelectronic biosensor-fluorimeter for more sensitive detection of various substances both in a liquid medium and for the study of solid objects by recording fluorescence spectra.
Зо Запропонований біосенсор-флюориметр може бути реалізований у виробничих умовах, так як для його реалізації використовується технічна база широкого призначення. Зокрема, у реалізованому пристрої використано світлодіоди фірми б-пог з довжинами хвиль А - 470 нм,The proposed biosensor-fluorimeter can be implemented in production conditions, as a wide-purpose technical base is used for its implementation. In particular, in the implemented device, b-pog LEDs with wavelengths A - 470 nm were used,
А-500 нм ота ХА-625 нм; лазери з довжинами хвиль А-405 нм, А-532 нм, А-650 нм, фотоспектрометр МапоРіазхтоп-2048-2-МІ5.A-500 nm and XA-625 nm; lasers with wavelengths A-405 nm, A-532 nm, A-650 nm, photospectrometer MapoRiazkhtop-2048-2-MI5.
Джерела інформації: 1. Патент 13481 Україна, Оптоелектронний сенсор, 501М21/64, 17.04.2006. 2. Патент 54901 Україна, Сенсор, 501М21/64, АО107/00, 25.11.2010.Sources of information: 1. Patent 13481 Ukraine, Optoelectronic sensor, 501М21/64, 04/17/2006. 2. Patent 54901 Ukraine, Sensor, 501М21/64, АО107/00, 25.11.2010.
З. Патент 65947 Україна, Біосенсор на основі локалізованого поверхневого плазмового резонансу, 501М21/00, 501М21/25, 501М33/53, (501М33/543, 501М33/553, ЗОЗЕ7/00, 26.12.2011.Z. Patent 65947 Ukraine, Biosensor based on localized surface plasma resonance, 501М21/00, 501М21/25, 501М33/53, (501М33/543, 501М33/553, ЗОЗЕ7/00, 26.12.2011.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU201204938U UA75984U (en) | 2012-04-19 | 2012-04-19 | OPTOELECTRONIC BIOSENSOR FLUORIMETER |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU201204938U UA75984U (en) | 2012-04-19 | 2012-04-19 | OPTOELECTRONIC BIOSENSOR FLUORIMETER |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA75984U true UA75984U (en) | 2012-12-25 |
Family
ID=50844358
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAU201204938U UA75984U (en) | 2012-04-19 | 2012-04-19 | OPTOELECTRONIC BIOSENSOR FLUORIMETER |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA75984U (en) |
-
2012
- 2012-04-19 UA UAU201204938U patent/UA75984U/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11674882B2 (en) | Scanning infrared measurement system | |
US5933233A (en) | Method and device for the determination of material-specific parameters of one or a few molecules by means of correlation spectroscopy | |
US8729502B1 (en) | Simultaneous, single-detector fluorescence detection of multiple analytes with frequency-specific lock-in detection | |
JP4812393B2 (en) | Fluorescent molecule measurement system | |
CN107064084B (en) | Microminiature laser fluorescence spectrometer and spectrum detection method | |
US10473591B2 (en) | High throughput method and apparatus for measuring multiple optical properties of a liquid sample | |
EP2989457B1 (en) | Methods and systems for the collection of light using total internal reflectance | |
RU2009126607A (en) | MICROELECTRONIC SENSOR DEVICE FOR DETECTING PARTICLES METHODS | |
US6985225B2 (en) | Fluorescence-measuring system | |
Li et al. | Autofluorescence detection in analytical chemistry and biochemistry | |
RU2442973C2 (en) | Immunoturbidimetric flatbed analyzer | |
EP3701235B1 (en) | A fluorescent substance detection system | |
Espinosa-Calderon et al. | Description of photosynthesis measurement methods in green plants involving optical techniques, advantages and limitations | |
UA75984U (en) | OPTOELECTRONIC BIOSENSOR FLUORIMETER | |
KR20060032778A (en) | Apparatus and method for measuring bio chips | |
UA89533U (en) | Fluorimeter | |
US7643146B2 (en) | Methods and apparatus for reducing noise in scatterometry measurements | |
CN109612944B (en) | Spectrum detection system and spectrum detection analysis method | |
CN206540830U (en) | Microminiature laser fluorescence spectrum instrument | |
Chen et al. | A sensitive portable fluorometer coupled with miniaturized integrating sphere | |
RU133932U1 (en) | DEVICE FOR READING LUMINESCENT SIGNALS FROM THE BIOCHIP SURFACE | |
Orthaus et al. | Crossing the Limit Towards Deep UV: Time‐resolved microscopy of native fluorophores | |
Gutmann et al. | UV fluorescence detection and spectroscopy in chemistry and life sciences | |
UA112506U (en) | POLARITON FLUORIMETER WITH ADDITIONAL DIRECT EXCITATION | |
US20220283086A1 (en) | Microorganism inspection apparatus and method |