專利名稱:一種毛細(xì)管電泳熒光檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及毛細(xì)管電泳檢測裝置,特別涉及一種毛細(xì)管電泳熒光檢測裝置。
背景技術(shù):
毛細(xì)管電泳(Capillary electrophoresis, CE)是離子或荷電粒子在外加電場的驅(qū)動下,在毛細(xì)管中根據(jù)其淌度/分配系數(shù)的差異得到高效、快速分離的一種電泳新方法。作為一種微分離分析技術(shù),CE結(jié)合了經(jīng)典電泳技術(shù)和現(xiàn)代微柱分離技術(shù)的優(yōu)勢,具有高分辨、高靈敏、高速度、高通量及低樣品消耗的特點(diǎn)(Galceran Μ. T.,Diez M. J. Chromatogr.A, 1997,782,289-295)。由于符合生命科學(xué)各領(lǐng)域中對生物分子的分離分析要求,近年來CE已在生物分析領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。紫外吸收法是目前CE分離中應(yīng)用最廣泛的一種檢測法,但靈敏度一般,難以適應(yīng) 痕量物質(zhì)的高靈敏檢測要求;熒光檢測是CE檢測方法中靈敏度最高的方法之一,它的使用極大地拓展了 CE 的應(yīng)用范圍(Roddy E. S. , Xu H. , EwingA. G. Electrophoresis, 2004, 25, 229-242 ;Zhang X., Stuart J. N., Sweedler J. V. Anal. Bioanal. Chem. , 2002, 373, 332-343)。熒光CE系統(tǒng)主要由激發(fā)光源、激發(fā)和收集光學(xué)系統(tǒng)及信號檢測記錄系統(tǒng)組成。由于激光光源具有相關(guān)性好、單色性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),因此多數(shù)情況下,檢測限要比常規(guī)的紫外檢測法低5-6個數(shù)量級。高靈敏度的熒光檢測對CE有著重要意義。同時,也意味著可以處理更小量的樣品,使高效、快速的CE分離技術(shù)成為極低濃度及極微量樣品分離檢測的有力工具。此技術(shù)已廣泛應(yīng)用于生物、化學(xué)分析領(lǐng)域(Song X. , Li L. , Qian H. , et al. Electrophoresis, 2006, 27, 1341-1346 ;Pereira Μ. , Lai Ε. P. C. , Hollebone B. Electophoresis, 2007, 28, 2874-2881)。目前,已有商品化的毛細(xì)管電泳儀,如安捷倫、貝克曼及北京彩陸等,但是,一方面,大部分廠商采用紫外檢測器;另一方面,配有熒光檢測器的毛細(xì)管電泳儀價格昂貴,在實(shí)際研究使用中有一定限制。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有毛細(xì)管電泳熒光檢測裝置價格昂貴,限制普及使用的不足,本發(fā)明提供一種基于顯微鏡設(shè)計搭建的毛細(xì)管電泳熒光檢測裝置。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種毛細(xì)管電泳熒光檢測裝置,包括用于提供毛細(xì)管電泳分離所需高壓的高壓電源、毛細(xì)管、兩個緩沖液池、熒光顯微鏡、熒光接口、光譜儀和數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng),所述的毛細(xì)管兩端分別浸泡于兩個緩沖液池中,所述的高壓電源具有兩個電極,兩個電極的一端分別與高壓電源的正極和負(fù)極連接,另一端分別浸泡在兩個緩沖液池中;所述的熒光顯微鏡包括物鏡、光源、濾光片和載物臺,毛細(xì)管設(shè)置在物鏡的焦點(diǎn)上,并與載物臺固定;所述的光源通過光路將激發(fā)光照到毛細(xì)管上,毛細(xì)管上產(chǎn)生的熒光經(jīng)濾光片到達(dá)熒光接口 ;熒光顯微鏡的光源上設(shè)有濾光片及聚焦系統(tǒng)是一公知技術(shù),本發(fā)明不作詳細(xì)描述。所述的熒光接口一端與熒光顯微鏡的標(biāo)準(zhǔn)口連接,另一端通過光纖與光譜儀連接,所述的熒光接口中設(shè)置用于將顯微鏡標(biāo)準(zhǔn)口的平行光聚集到光纖一端的復(fù)合透鏡;所述的光譜儀的光譜信號輸出端與數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)的信號輸入端連接。由于熒光比較微弱,為了減少光損失,消除色差,所述的復(fù)合透鏡為兩個串聯(lián)設(shè)置的透鏡。作為優(yōu)選,所述的高壓電源的兩個電極為鉬電極。其中,數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)可以是計算機(jī),用于設(shè)置實(shí)驗(yàn)參數(shù)及采集光譜數(shù)據(jù);操作程序安裝于計算機(jī)中,運(yùn)行后對熒光檢測裝置進(jìn)行控制,完成數(shù)據(jù)采集。本發(fā)明的有益效果是,本發(fā)明一種毛細(xì)管電泳熒光檢測裝置,操作容易,檢測靈敏度高,可實(shí)現(xiàn)對熒光素、羅丹明、量子點(diǎn)等熒光分子及熒光分子與生物分子的偶聯(lián)物進(jìn)行電泳分離和熒光檢測;設(shè)計了顯微鏡與光譜儀之間的接口,實(shí)現(xiàn)了利用顯微鏡中自帶的部件,組成完整的熒光檢測裝置,很大程度上降低了設(shè)備成本,提高了設(shè)備普及使用率。·
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖I是本發(fā)明一種毛細(xì)管電泳熒光檢測裝置最優(yōu)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明一種毛細(xì)管電泳熒光檢測裝置的熒光接口的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是毛細(xì)管電泳熒光檢測量子點(diǎn)的熒光光譜圖及電泳譜圖。圖3中(A)為熒光光譜圖,(B)為電泳譜圖。圖4是毛細(xì)管電泳熒光檢測5 (6)-羧基熒光素的電泳譜圖。圖5是毛細(xì)管電泳熒光檢測量子點(diǎn)與多肽分子DDDLVPRGSGP9G2H6的偶聯(lián)物的電泳譜圖。圖5中曲線a為量子點(diǎn)的電泳譜,曲線b為量子點(diǎn)與多肽分子的偶聯(lián)物的電泳譜。圖中I、高壓電源,2、電極,3、毛細(xì)管,4、緩沖液池,5、熒光顯微鏡,5-1、物鏡,5-2、光源,5-3、濾光透鏡組,5-4、反射透鏡,5-5、標(biāo)準(zhǔn)口,6、熒光接口,6-1、復(fù)合透鏡,7、光譜儀,8、數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng),9、光纖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖,僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu),因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。如圖I所示,本發(fā)明一種毛細(xì)管電泳熒光檢測裝置最優(yōu)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。包括用于提供毛細(xì)管電泳分離所需高壓的高壓電源I、毛細(xì)管3、兩個緩沖液池4、熒光顯微鏡5、熒光接口 6、光譜儀7和數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)8,毛細(xì)管3兩端分別浸泡于兩個緩沖液池4中,高壓電源I具有兩個鉬電極2,兩個鉬電極2的一端分別與高壓電源I的正極和負(fù)極連接,另一端分別浸泡在兩個緩沖液池4中;熒光顯微鏡5包括物鏡5-1、光源5-2、濾光片和載物臺,毛細(xì)管3設(shè)置在物鏡5-1的焦點(diǎn)上,并與載物臺固定;光源5-2通過光路將激發(fā)光照到毛細(xì)管3上,毛細(xì)管3上產(chǎn)生的熒光經(jīng)濾光片到達(dá)熒光接口 6 ;熒光顯微鏡的光源上設(shè)有濾光片及聚焦系統(tǒng)是一公知技術(shù),如圖I所示,本發(fā)明中的濾光片由濾光透鏡組5-3和反射透鏡5-4組成。突光接口 6 —端與突光顯微鏡5的標(biāo)準(zhǔn)口 5-5連接,另一端通過光纖9與光譜儀7連接;如圖2所示,熒光接口 6中設(shè)置用于將顯微鏡標(biāo)準(zhǔn)口 5-5的平行光聚集到光纖9 一端的復(fù)合透鏡6-1,復(fù)合透鏡6-1為兩個串聯(lián)設(shè)置的透鏡;光譜儀7的光譜信號輸出端與數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)8的信號輸入端連接。本發(fā)明一種毛細(xì)管電泳熒光檢測裝置的操作流程如下兩緩沖液池4之間用毛細(xì)管3連接,形成毛細(xì)管通道,兩緩沖液池分別通過電極2連接高壓電源1,以此構(gòu)成電泳系統(tǒng)。設(shè)置高壓電源I的電壓,在計算機(jī)上打開儀器操作程序,設(shè)置光譜儀7的工作參數(shù)并運(yùn)行;打開熒光顯微鏡5的光源5-2,一般為汞燈、LED燈或激光。根據(jù)熒光分子性質(zhì)選擇濾光片;毛細(xì)管3設(shè)置在物鏡5-1的焦點(diǎn)上,并與載物臺固定;高壓電源I將高壓施加于緩沖液池4,進(jìn)行電動進(jìn)樣;完成后,施加電壓,進(jìn)行電泳分離,同時運(yùn)行光譜儀7,進(jìn)行熒光信號采集,即為毛細(xì)管電泳熒光檢測光譜圖;也可同時設(shè)置檢測波長,所記錄的為熒光毛細(xì)管電泳譜圖;所采集的信號傳送至計算機(jī),記錄成相應(yīng)的數(shù)據(jù)文件。實(shí)施例I 圖3為毛細(xì)管電泳熒光檢測量子點(diǎn)的熒光光譜及電泳譜圖。實(shí)驗(yàn)條件為石英毛細(xì)管長60cm,內(nèi)徑為75 μ m ;緩沖液為25mmol/L的硼酸緩沖液,pH值為9. 3 ;施加IOkV的高壓電源,IOs電動進(jìn)樣;電動進(jìn)樣完成后,施加ISkV的分離電壓;設(shè)置光譜儀的檢測波長為 612nm。實(shí)施例2圖4為熒光毛細(xì)管電泳檢測5(6)-羧基熒光素的電泳譜圖。實(shí)驗(yàn)條件同實(shí)施例1,區(qū)別在光譜儀的于檢測波長為520nm。實(shí)施例3圖5為量子點(diǎn)與多肽分子DDDLVPRGSGP9G2H6的偶聯(lián)物的電泳譜圖。圖5中曲線a為量子點(diǎn)的電泳譜,曲線b為量子點(diǎn)與多肽分子DDDLVPRGSGP9G2H6的偶聯(lián)物的電泳譜。本實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)條件同實(shí)施例1,光譜儀的檢測波長為612nm。通過上述三個實(shí)施例可以看出,本發(fā)明的毛細(xì)管電泳熒光檢測裝置可以實(shí)現(xiàn)量子點(diǎn)、熒光素,以及量子點(diǎn)與多肽分子的偶聯(lián)物的熒光電泳檢測,并且靈敏度高,操作方便。以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示,通過上述的說明內(nèi)容,相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi),進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容,必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
權(quán)利要求
1.一種毛細(xì)管電泳熒光檢測裝置,其特征在于包括用于提供毛細(xì)管電泳分離所需高壓的高壓電源(I)、毛細(xì)管(3)、兩個緩沖液池(4)、熒光顯微鏡(5)、熒光接口(6)、光譜儀(7)和數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)(8),所述的毛細(xì)管(3)兩端分別浸泡于兩個緩沖液池(4)中,所述的高壓電源(I)具有兩個電極(2),兩個電極(2)的一端分別與高壓電源(I)的正極和負(fù)極連接,另一端分別浸泡在兩個緩沖液池(4)中;所述的熒光顯微鏡(5)包括物鏡(5-1)、光源(5-2)、濾光片和載物臺,毛細(xì)管(3)設(shè)置在物鏡(5-1)的焦點(diǎn)上,并與載物臺固定;所述的光源(5-2)通過光路將激發(fā)光照到毛細(xì)管(3)上,毛細(xì)管(3)上產(chǎn)生的熒光經(jīng)濾光片到達(dá)熒光接口(6);所述的熒光接口(6) —端與熒光顯微鏡(5)的標(biāo)準(zhǔn)口(5-5)連接,另一端通過光纖(9)與光譜儀(7)連接,所述的熒光接口(6)中設(shè)置用于將顯微鏡標(biāo)準(zhǔn)口(5-5)的平行光聚集到光纖(9) 一端的復(fù)合透鏡(6-1);所述的光譜儀(7)的光譜信號輸出端與數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)(8)的信號輸入端連接。
2.如權(quán)利要求I所述的一種毛細(xì)管電泳熒光檢測裝置,其特征在于所述的復(fù)合透鏡(6-1)為兩個串聯(lián)設(shè)置的透鏡。
3.如權(quán)利要求I所述的一種毛細(xì)管電泳熒光檢測裝置,其特征在于所述的高壓電源(O的兩個電極(2)為鉬電極。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種毛細(xì)管電泳熒光檢測裝置,包括高壓電源、毛細(xì)管、兩個緩沖液池、熒光顯微鏡、熒光接口、光譜儀和數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng),毛細(xì)管兩端分別浸泡于兩個緩沖液池中,高壓電源具有兩個電極,兩個電極的一端分別與高壓電源的正極和負(fù)極連接,另一端分別浸泡在兩個緩沖液池中;毛細(xì)管設(shè)置在物鏡的焦點(diǎn)上,并與載物臺固定;熒光接口一端與熒光顯微鏡的標(biāo)準(zhǔn)口連接,另一端通過光纖與光譜儀連接,熒光接口中設(shè)置復(fù)合透鏡;光譜儀與數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)連接。本發(fā)明操作容易,檢測靈敏度高,可實(shí)現(xiàn)電泳分離和熒光檢測;設(shè)計了顯微鏡與光譜儀之間的接口,實(shí)現(xiàn)了利用顯微鏡組成完整的熒光檢測裝置,很大程度上降低了設(shè)備成本。
文檔編號G01N21/64GK102879365SQ20121035497
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月21日
發(fā)明者王建浩, 王車禮, 邱琳, 蔣鵬舉 申請人:常州大學(xué)