[发明专利]激光诱导荧光检测器

说明书

技术领域

本发明涉及检测分析仪器，特别涉及一种主要适用于药物临床和生命科学等领域中的微量样品检测的柱内激光诱导荧光检测器。

背景技术

近年来，为适应分析仪器微型化的发展趋势，各种微柱分离方法应运而生。高灵敏度的检测方法一直是分析化学研究的重要内容，因此提高检测器的灵敏度已成为微柱分离技术实用化的关键问题。由于微柱的内径很小(一般为几十至几百微米)，柱上检测窗口的体积仅为几至几百纳升，常规的紫外光度检测法不能满足检测的高灵敏度要求。激光诱导荧光(laser induced fluorescence，LIF)检测法作为一种新型的高灵敏度检测方式近年来得到了快速发展和广泛的应用，是迄今为止灵敏度最高的光学检测方法，其对荧光物质的检测限可以达到zmol数量级，在适当的条件下甚至可以实现单分子检测[Lee Y H，Maus R G，Smith B W，et al.AnalChem，1994，66(23)：4142-4149]。因此，激光诱导荧光检测可以作为一种高灵敏度的柱上检测方法而与毛细管液相色谱、毛细管电泳等微分离模式连用，实现微量物质的高效分离分析。

激光诱导荧光检测器中所用激光光源一般使用氩离子激光器(488nm)、氦-氖激光器(594nm)，氦-镉激光器(325nm)因寿命较短使用较少。由于气体激光器，存在光源体积大、能耗和成本高等缺点，限制了LIF的推广应用。半导体激光器(或称激光二极管)是近年来发展起来的激光诱导荧光的理想光源，具有价格便宜，体积小，使用寿命长、稳定可靠等优点，并且其发射波长已从原来的远红外区发展到了采用三倍频和四倍频的蓝、绿光以及紫外光，应用范围正在逐步扩大。

在光路设计方面，传统的激光诱导荧光检测器主要有正交型和共线型。多数检测器采用的是正交型设计，即入射光、检测窗口和荧光检测方向三者相互垂直。在正交型设计中，由于空间位阻的影响，不宜采用短焦距透镜。共线型设计(入射光和检测光共线)则可以采用短焦距透镜以及内径更小的毛细管，且易于操作。然而，在这两种光学结构中，入射光都要通过微柱(毛细管)壁来激发样品，势必在毛细管壁产生一定的光反射的散射，使得由激光器发出的光不能充分用于激发荧光，进而导致较高的背景噪音，影响荧光激发效率和检测灵敏度，难以确保或提高微柱分离系统的检测效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有更高荧光激发效率的激光诱导荧光检测器，可与毛细管电泳、毛细管液相色谱和流动注射等微柱分离系统联用，而且机构简单、体积小。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明的激光诱导荧光检测器，包括激发光路、分离微柱和荧光收集光路，其特征是：所述激发光路、荧光收集光路的轴线成直角交汇，且激发光路分离微柱同轴；所述激发光路、分离微柱之间设置有光导纤维，该光导纤维的前端与激发光路耦合，而其后端则伸至分离微柱的检测窗口。

作为本发明的一种优选方案，为提高荧光信号的收集效率，以达到最佳的检测效果，所述光导纤维之内端面与荧光收集光路轴线的垂距为0.10～0.20mm。准确控制该距离，不仅可以得到较低的背景噪音，同时在样品测试时能得到较高的荧光信号，这有利于提高检测信噪比，从而提高检测器的灵敏度。

本发明的有益效果是，具有光学结构简单、体积小的特点，可有效地避免因激光穿透分离柱壁引起的光折射和散射，故能得到较高的荧光激发效率；激发光通过透镜与一根光导纤维有效耦合后，光导纤维直接伸入分离微柱内将激发光导入检测窗口部位，直接实现样品的荧光激发，有利于提高检测灵敏度和准确性；可与毛细管电泳、毛细管液相色谱和流动注射等微柱分离系统联用。

附图说明

本说明书包括如下五幅附图：

图1是本发明激光诱导荧光检测器的结构示意图；

图2是本发明激光诱导荧光检测器与毛细管电泳系统联用的结构示意图；

图3是本发明激光诱导荧光检测器中校准辅助平台的结构示意图；

图4上光纤端部与收集物镜轴线间的距离对空白硼砂缓冲溶液(pH9.2)和0.20-μM的NDA标记青霉胺溶液所产生的荧光强度的影响曲线图。

图5为本发明激光诱导荧光检测器的电泳图谱。

图中零部件、部位名称及所对应的标记：激发光路10、光源11、透镜12、孔光阑13、分离微柱20、检测窗口部位21、荧光收集光路30、透镜组31、孔光阑32、滤光片33、光电检测器件34、光导纤维40、校准辅助平台50、上板51、下板52、螺栓53、垂距d。