專利名稱：毛細(xì)管電泳模式濾光分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及現(xiàn)代分析儀器，尤其涉及毛細(xì)管電泳分析儀器的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的毛細(xì)管電泳分析方法，其檢測(cè)儀器有紫外檢測(cè)儀、熒光檢測(cè)儀、激光誘導(dǎo)熒光檢測(cè)儀、電化學(xué)檢測(cè)儀、化學(xué)發(fā)光檢測(cè)儀、質(zhì)譜檢測(cè)儀等，所有這些檢測(cè)方法及儀器，均有其各自的特點(diǎn)及適用范圍限制，即通用性較差，且共同的缺點(diǎn)主要在于只能在毛細(xì)管電泳分離過程某點(diǎn)，將被分離樣液先提取出來，再進(jìn)行檢測(cè)，即都是單點(diǎn)、非同時(shí)檢測(cè)，根本無法在毛細(xì)管電泳分離的同時(shí)，多點(diǎn)甚至全程檢測(cè)樣液的分離及變化的情況，因而遺漏了被測(cè)樣液的大量理化信息。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有毛細(xì)管電泳分析檢測(cè)儀的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種通用性強(qiáng)，且能對(duì)樣液在分離、變化全程進(jìn)行同步檢測(cè)的毛細(xì)管電泳模式濾光分析儀。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型毛細(xì)管電泳模式濾光分析儀的構(gòu)成如下分離用毛細(xì)管兩端分別聯(lián)通進(jìn)樣池與出樣池，而電泳電極及接地電極分別插入進(jìn)、出樣池，并鄰近毛細(xì)管的進(jìn)、出樣端；檢測(cè)儀器則對(duì)被分離樣液的濃度進(jìn)行檢測(cè)、顯示，其特征在于所述的分離用毛細(xì)管是具有光學(xué)精度的透明細(xì)管，而其內(nèi)的電泳通道橫截面是環(huán)形的；所述的檢測(cè)儀器由以下單元構(gòu)成環(huán)形空腔濾光單元，由與單色光源作光學(xué)聯(lián)接的軸心光導(dǎo)纖維作為線光源，內(nèi)置于所述的分離用毛細(xì)透明管軸心上，軸心光導(dǎo)纖維表面與分離用毛細(xì)透明管的管壁間形成濾光環(huán)形空腔，而在所述分離用毛細(xì)透明管的管壁外，設(shè)有光信號(hào)傳感器，以從該管壁上拾取光信號(hào)；其后依次聯(lián)接有光電偶合單元、及信號(hào)處理/顯示單元，以將光信號(hào)傳感器所拾取的光信號(hào)轉(zhuǎn)換、放大成為電信號(hào)，然后對(duì)電信號(hào)作處理后進(jìn)行顯示。
所述的光信號(hào)傳感器，是若干根傳感光導(dǎo)纖維，沿分離用毛細(xì)透明管軸向分布，并在其管壁外表上作直接光學(xué)聯(lián)接而構(gòu)成；或是成像鏡頭，置于分離用毛細(xì)透明管管壁的成像位置上構(gòu)成。
所述的軸心光導(dǎo)纖維穿越所述的分離用毛細(xì)透明管全長(zhǎng)；軸心光導(dǎo)纖維、及傳感光導(dǎo)纖維可以是多模式或單模式的。
所述的單色光源是頻率可調(diào)的激光光源。
所述的信號(hào)處理/顯示單元是微電腦系統(tǒng)，其將光電偶合單元輸出的電信號(hào)進(jìn)行處理并顯示為數(shù)字。
所述的分離用毛細(xì)透明管、進(jìn)樣池與出樣池、電泳電極和接地電極、光信號(hào)傳感器、及光電偶合單元均置于暗箱之中。
本實(shí)用新型毛細(xì)管電泳模式濾光分析儀，由于將分離用毛細(xì)透明管的電泳環(huán)形通道與檢測(cè)儀器的濾光環(huán)形空腔合而為一，因而在分離用毛細(xì)透明管軸向上任一點(diǎn)處，單色光的線光源表面與毛細(xì)透明管管壁間，隨時(shí)可產(chǎn)生單色光的各種模式的反射、折射；而特定頻率單色光在某種被測(cè)樣液中，其他作用可忽略，只產(chǎn)生反、折射，反、折射率與樣液中各種組分的結(jié)構(gòu)、含量深刻關(guān)聯(lián)，由此產(chǎn)生樣液的模式濾光強(qiáng)度信號(hào)；結(jié)合電泳電壓、電流、電泳速度等因子，配以微電腦快速數(shù)據(jù)處理/顯示，本實(shí)用新型能在作樣液分離的同時(shí)，對(duì)樣液進(jìn)行多點(diǎn)甚至全程同步分析檢測(cè)、同步顯示檢測(cè)結(jié)果，可以檢測(cè)樣液組分在分離過程中的相互作用和變化等，極大地豐富被測(cè)樣液的理化信息量；而采用光纖側(cè)面散射激光的線光源，光源單色性好，背景值大大減少，可獲得很高的信噪比，很低的檢測(cè)下限，增加了分辨率、靈敏度；本實(shí)用新型屬于光的折、反射類儀器，具有很強(qiáng)的通用性，不要對(duì)被分離樣液進(jìn)行任何處理，節(jié)約了時(shí)間、試劑，簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)步驟。因此，本實(shí)用新型是迄今為止世界上尚沒有達(dá)到的分析檢測(cè)技術(shù)。


現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作以下說明。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本實(shí)用新型的電泳環(huán)形通道局部剖視及模式濾光示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型毛細(xì)管電泳模式濾光分析儀的構(gòu)成如下分離用毛細(xì)管1兩端分別聯(lián)通進(jìn)樣池2與出樣池3，而電泳電極4及接地電極5分別插入進(jìn)、出樣池，并鄰近毛細(xì)管的進(jìn)、出樣端；檢測(cè)儀器則對(duì)被分離樣液的濃度進(jìn)行檢測(cè)、顯示，其特征在于所述的分離用毛細(xì)管1是具有光學(xué)精度的透明細(xì)管，而其內(nèi)的電泳通道8橫截面是環(huán)形的；所述的檢測(cè)儀器由以下單元如下構(gòu)成環(huán)形空腔濾光單元，由與單色光源6作光學(xué)聯(lián)接的軸心光導(dǎo)纖維7作為線光源，內(nèi)置于所述的分離用毛細(xì)透明管1軸心上，軸心光導(dǎo)纖維7表面與分離用毛細(xì)透明管1的管壁間形成濾光環(huán)形空腔8，在所述分離用毛細(xì)透明管1的管壁外，設(shè)有光信號(hào)傳感器9，以從該管壁上拾取光信號(hào)；其后聯(lián)接有光電偶合單元10，將所拾取的光信號(hào)轉(zhuǎn)換、放大成為電信號(hào)；而信號(hào)處理/顯示單元11，則將光電偶合單元10輸出的電信號(hào)進(jìn)行處理并顯示。上述的分離用毛細(xì)透明管1、進(jìn)樣池2與出樣池3、電泳電極4和接地電極5、光信號(hào)傳感器9、及光電偶合單元10均置于暗箱12之中。
如圖2所示，本實(shí)用新型毛細(xì)管電泳模式濾光分析儀實(shí)施例1的構(gòu)成如下分離用毛細(xì)管1兩端分別聯(lián)通進(jìn)樣池2與出樣池3，而電泳電極4及接地電極5分別插入進(jìn)、出樣池，并鄰近毛細(xì)管的進(jìn)、出樣端；檢測(cè)儀器則對(duì)被分離樣液的質(zhì)量或濃度進(jìn)行檢測(cè)、顯示，其特征在于所述的分離用毛細(xì)管1是具有光學(xué)精度的透明細(xì)管，而其內(nèi)的電泳通道8橫截面是環(huán)形的；所述的檢測(cè)儀器由以下單元如下構(gòu)成環(huán)形空腔濾光單元，由與頻率可調(diào)的激光光源6-1作光學(xué)聯(lián)接的軸心光導(dǎo)纖維7作為線光源，內(nèi)置于所述的分離用毛細(xì)透明管1軸心上、并穿越其全長(zhǎng)，軸心光導(dǎo)纖維7表面與分離用毛細(xì)透明管1的管壁間形成濾光環(huán)形空腔8，所設(shè)光信號(hào)傳感器是若干根傳感光導(dǎo)纖維9-1，沿分離用毛細(xì)透明管1軸向分布，并在其管壁外表上作直接光學(xué)聯(lián)接而構(gòu)成，以從該管壁上拾取光信號(hào)；其后聯(lián)接有光電偶合單元10，將所拾取的光信號(hào)轉(zhuǎn)換、放大成為電信號(hào)；而微電腦式信號(hào)處理/顯示單元11-1，則將光電偶合單元10輸出的電信號(hào)進(jìn)行處理并顯示為數(shù)字。上述的分離用毛細(xì)透明管1、進(jìn)樣池2與出樣池3、電泳電極4和接地電極5、傳感光導(dǎo)纖維9-1、及光電偶合單元10均置于暗箱12之中。
如圖3所示，本實(shí)用新型毛細(xì)管電泳模式濾光分析儀實(shí)施例2的構(gòu)成如下分離用毛細(xì)管1兩端分別聯(lián)通進(jìn)樣池2與出樣池3，而電泳電極4及接地電極5分別插入進(jìn)、出樣池，并鄰近毛細(xì)管的進(jìn)、出樣端；檢測(cè)儀器則對(duì)被分離樣液的質(zhì)量或濃度進(jìn)行檢測(cè)、顯示，其特征在于所述的分離用毛細(xì)管1是具有光學(xué)精度的透明細(xì)管，而其內(nèi)的電泳通道8橫截面是環(huán)形的；所述的檢測(cè)儀器由以下單元如下構(gòu)成環(huán)形空腔濾光單元，由與頻率可調(diào)的激光光源6-1作光學(xué)聯(lián)接的軸心光導(dǎo)纖維7作為線光源，內(nèi)置于所述的分離用毛細(xì)透明管1軸心上、并穿越其全長(zhǎng)，軸心光導(dǎo)纖維7表面與分離用毛細(xì)透明管1的管壁間形成濾光環(huán)形空腔8，所設(shè)光信號(hào)傳感器是成像鏡頭9-2，置于分離用毛細(xì)透明管1的管壁的成像位置上構(gòu)成，以從該管壁上拾取光信號(hào)；其后聯(lián)接有光電偶合單元10，將所拾取的光信號(hào)轉(zhuǎn)換、放大成為電信號(hào)；而微電腦式信號(hào)處理/顯示單元11-1則將光電偶合單元10輸出的電信號(hào)進(jìn)行處理并顯示為數(shù)字。上述的分離用毛細(xì)透明管1、進(jìn)樣池2與出樣池3、電泳電極4和接地電極5、成像鏡頭9-2、及光電偶合單元10均置于暗箱12之中。
如圖4所示，接通單色光源的軸心光導(dǎo)纖維7置于可精確濾光的毛細(xì)透明管1軸心上，軸心光導(dǎo)纖維7的表面與毛細(xì)透明管1的管壁間形成濾光環(huán)形空腔8，單色光會(huì)在軸心光導(dǎo)纖維7表面、毛細(xì)透明管1的管壁內(nèi)、外表面處發(fā)生相繼的折射、反射，某根傳感光導(dǎo)纖維9-1(或成像鏡頭9-2，見圖3)能收集到的光強(qiáng)，就是某初始單色光束I0經(jīng)過如模式In、模式In+1等的相繼折射、反射途徑(模式)到達(dá)該傳感光導(dǎo)纖維9-1(或成像鏡頭9-2，見圖3)的所有光線總和，即模式濾光信號(hào)。當(dāng)被測(cè)樣液電泳于此濾光環(huán)形空腔8內(nèi)時(shí)，可采用特定頻率單色光，使被測(cè)樣液與光線間的其他作用被忽略，則傳感光導(dǎo)纖維9-1(或成像鏡頭9-2，見圖3)收集到的模式濾光信號(hào)強(qiáng)度的變化，即為該被測(cè)樣液的模式濾光信號(hào)。將此被測(cè)樣液的模式濾光信號(hào)，結(jié)合電泳電壓、電流、電泳速度等因子綜合處理/顯示，即實(shí)現(xiàn)了對(duì)樣液作分離的同時(shí)作同步檢測(cè)分析。
現(xiàn)主要結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例1及上述附圖，進(jìn)一步說明工作原理及過程如下首先開啟電泳電極4、激光光源6-1及檢測(cè)儀器所有單元的電源，對(duì)分離用毛細(xì)透明管1電泳環(huán)形通道8中充滿的均質(zhì)載液進(jìn)行檢測(cè)，得出空白對(duì)照值；然后將待測(cè)樣液如含乙氨酸9.8mMol與丙氨酸10.0mMol的混合樣液，注入充有載液的進(jìn)樣池2，由于在進(jìn)、出樣池2、3及分離用毛細(xì)透明管1的電泳環(huán)形通道8中充滿均質(zhì)的載液，電泳電極4與接地電極5間得以建立起電泳電場(chǎng)，混合樣液在此電泳電場(chǎng)力的作用下，經(jīng)過分離用毛細(xì)透明管1的電泳環(huán)形通道8，從進(jìn)樣池2向出樣池3方向作電泳移動(dòng)，并在移動(dòng)過程中進(jìn)行分離，因而在不同的時(shí)刻、毛細(xì)透明管1軸向不同區(qū)段管壁面上的光信號(hào)傳感光導(dǎo)纖維9-1上，可收集到被測(cè)樣液不同階段、不同強(qiáng)度的模式濾光信號(hào)，再送入微電腦式信號(hào)處理/顯示單元11-1顯示為不同的峰值初時(shí)，毛細(xì)透明管1的近進(jìn)樣端處某根光信號(hào)傳感光導(dǎo)纖維9-1上，微電腦式信號(hào)處理/顯示單元11-1顯示其乙氨酸與丙氨酸的唯一混合峰值，隨著時(shí)間推移，在毛細(xì)透明管1的遠(yuǎn)進(jìn)樣端處某根光信號(hào)傳感光導(dǎo)纖維9-1上，微電腦式信號(hào)處理/顯示單元11-1顯示其兩個(gè)不同的分離峰值，時(shí)間繼續(xù)，在分離用毛細(xì)透明管1的某軸向位置后的光信號(hào)傳感光導(dǎo)纖維9-1上，顯示出的分離峰值的度量均達(dá)到最大、并趨于不變即分離平衡，此時(shí)分離的峰值的度量分別與乙氨酸及丙氨酸的摩爾濃度成正比，即實(shí)現(xiàn)了樣液分離的同步檢測(cè)分析；任何時(shí)刻，微電腦式信號(hào)處理/顯示單元11-1可以對(duì)分離用毛細(xì)透明管1軸向上所有光信號(hào)傳感光導(dǎo)纖維9-1上的光信號(hào)作同時(shí)掃描，以實(shí)現(xiàn)樣液分離全程的同步檢測(cè)分析。
權(quán)利要求1.一種毛細(xì)管電泳模式濾光分析儀，其構(gòu)成如下分離用毛細(xì)管兩端分別聯(lián)通進(jìn)樣池與出樣池，而電泳電極及接地電極分別插入進(jìn)、出樣池，并鄰近毛細(xì)管的進(jìn)、出樣端；檢測(cè)儀器則對(duì)被分離樣液的濃度進(jìn)行檢測(cè)、顯示，其特征在于所述的分離用毛細(xì)管是具有光學(xué)精度的透明細(xì)管，而其內(nèi)的電泳通道橫截面是環(huán)形的；所述的檢測(cè)儀器由以下單元構(gòu)成環(huán)形空腔濾光單元，由與單色光源作光學(xué)聯(lián)接的軸心光導(dǎo)纖維作為線光源，內(nèi)置于所述的分離用毛細(xì)透明管軸心上，軸心光導(dǎo)纖維表面與分離用毛細(xì)透明管的管壁間形成濾光環(huán)形空腔，而在所述分離用毛細(xì)透明管的管壁外，設(shè)有光信號(hào)傳感器，以從該管壁上拾取光信號(hào)；其后依次聯(lián)接有光電偶合單元、及信號(hào)處理/顯示單元，以將光信號(hào)傳感器所拾取的光信號(hào)轉(zhuǎn)換、放大成為電信號(hào)，然后對(duì)電信號(hào)作處理后進(jìn)行顯示。
2.如權(quán)利要求1所述的毛細(xì)管電泳模式濾光分析儀，其特征在于所述的光信號(hào)傳感器，是若干根傳感光導(dǎo)纖維，沿分離用毛細(xì)透明管軸向分布，并在其管壁外表上作直接光學(xué)聯(lián)接而構(gòu)成；或是成像鏡頭，置于分離用毛細(xì)透明管管壁的成像位置上構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的毛細(xì)管電泳模式濾光分析儀，其特征在于所述的軸心光導(dǎo)纖維穿越所述的分離用毛細(xì)透明管全長(zhǎng)；軸心光導(dǎo)纖維、及傳感光導(dǎo)纖維可以是多模式或單模式的。
4.如權(quán)利要求1或2所述的毛細(xì)管電泳模式濾光分析儀，其特征在于所述的單色光源是頻率可調(diào)的激光光源。
5.如權(quán)利要求1或2所述的毛細(xì)管電泳模式濾光分析儀，其特征在于所述的信號(hào)處理/顯示單元是微電腦系統(tǒng)，其將光電偶合單元輸出的電信號(hào)進(jìn)行處理并顯示為數(shù)字。
6.如權(quán)利要求1或2所述的毛細(xì)管電泳模式濾光分析儀，其特征在于所述的分離用毛細(xì)透明管、進(jìn)樣池與出樣池、電泳電極和接地電極、光信號(hào)傳感器、及光電偶合單元均置于暗箱之中。
專利摘要一種毛細(xì)管電泳模式濾光分析儀其特征在于分離用毛細(xì)管是具有光學(xué)精度的透明細(xì)管，而其內(nèi)的電泳通道橫截面是環(huán)形的；檢測(cè)儀器構(gòu)成為環(huán)形空腔濾光單元，由與激光光源作光學(xué)聯(lián)接的軸心光導(dǎo)纖維作為線光源，內(nèi)置于所述的分離用毛細(xì)透明管軸心上、并穿越其全長(zhǎng)，軸心光導(dǎo)纖維表面與分離用毛細(xì)透明管的管壁間形成濾光環(huán)形空腔，在該管壁外，設(shè)有光信號(hào)傳感器；其后聯(lián)接有光電偶合單元，微電腦式信號(hào)處理/顯示單元。上述的分離用毛細(xì)透明管、進(jìn)樣池與出樣池、電泳電極和接地電極、光信號(hào)傳感器、及光電偶合單元均置于暗箱之中。該儀器通用性強(qiáng)，具有很高的信噪比，很低的檢測(cè)下限，且能對(duì)樣液在分離、變化全程進(jìn)行同步檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01N21/41GK2535801SQ01249638
公開日2003年2月12日 申請(qǐng)日期2001年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月6日
發(fā)明者王柯敏, 周征, 肖丹, 羊小海, 周雷激, 李杜 申請(qǐng)人:湖南大學(xué)