多波长毛细管电泳荧光激发装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种多波长毛细管电泳荧光激发装置。该装置由多组激发光源、一个多路光纤耦合器和一条输出光纤组成。每组激光光源由一个高亮度发光二极管、一个聚焦装置和一条耦合光纤组成。多路光纤耦合器的输入端为各组激光光源的耦合光纤，将其中各路的光线会聚耦合后，由输出光纤输出。输出光纤的输出端直接从电泳仪毛细管的检测端口伸入检测窗口部位，实现从检测窗口内照射来进行荧光激发。每组激发光源采用的高亮度发光二极管的波段不一致，通过给不同的发光二极管供电，本发明可以发射出可见或近紫外区域各个波段的激发光，来适应不同荧光探针的最大激发波长。利用电子手段来实现波段切换，具有结构简单、成本低廉、稳定性高的特点。
【专利说明】多波长毛细管电泳荧光激发装置
【技术领域】
[0001]本发明属于生物化学微量检测技术，具体涉及一种多波长毛细管电泳荧光激发装置。
【背景技术】
[0002]高效毛细管电泳(High-performancecapillary electrophoresis,HPCE)是近年来发展最快的分析方法之一，具有分离效率高，分离速度快和样品用量少等优点，广泛应用于多肽和蛋白质、环境食品、DNA序列分析和单细胞监测等领域。由于HPCE的有效体积和进样量少，对检测器有很高的要求，目前应用较多的有紫外吸收、电化学、质谱和荧光检测的方法。荧光检测作为一种高灵敏度、高选择性的技术，在微量和微痕样品检测中应用非常广泛。
[0003]荧光毛细管电泳仪主要由毛细管电泳装置、荧光检测器、荧光激发光源装置构成。目前，激发光源通常采用气体放电灯、气体激发器光源、半导体固体激光器等，但存在尺寸大、能耗高、成本昂贵的特点。近年来，高亮度发光二极管(light-emitting d1de,LED)作为一种经济的微型光源逐渐引起了人们的关注。LED具有输出功率稳定、能耗低、体积小、亮度高、波长范围较宽、寿命长等优点，非常适合作为荧光激发光源。LED作为激发光源性能接近于普通相干光源，高亮度LED几乎覆盖各个波段，可以通过选择合适的LED以适应荧光探针的最大激发波长，实现对蛋白质、DNA和氨基酸等生物样品的荧光检测。LED作为荧光激发光源的光学结构大多采用聚焦后从毛细管外侧照射毛细管检测窗口而激发荧光，难免在毛细管表面发生光折射和散射作用，使得由LED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毛细管电泳仪的灵敏度。
[0004]将LED发出的激发光由光导纤维引入至位于毛细管检测窗口内实现荧光激发，具有灵敏度高、背景噪音低、可选波长范围较宽、结构和操作简单的优点，目前在有的毛细管电泳仪中已经用到了这种技术，现在的做法是针对不同的检测物质，利用机械装置(一般是圆形转盘)切换不同种类的LED到光纤的聚焦透镜前，来选择不同的激发波长。这种方式结构稍为复杂，不利于电泳仪的小型化和微型化，而且仪器的抗震性能和寿命受机械结构限制，容易损坏。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种多波长毛细管电泳荧光激发装置。它具有结构简单、成本低廉、稳定性高的特点。
[0006]本发明提供的一种多波长毛细管电泳荧光激发装置(7)由多组激发光源(I)、一个多路光纤I禹合器(2)和一条输出光纤(3)组成。每组激光光源(I)由一个高亮度发光二极管(4)、一个聚焦装置(5)和一条耦合光纤(6)组成。每组激发光源(I)的高亮度发光二级管(4)具有不同的出射光波段，高亮度发光二极管(4)发出的光射入聚焦装置(5)，聚焦装置(5)将光导入I禹合光纤(6), f禹合光纤(6)的另一端接入多路光纤I禹合器(2)的一个输入端；多组激发光源(I)的输出端分别接多路光纤I禹合器(2)的输入端，然后从输出光纤(3)输出。
[0007]输出光纤(3)的输出端直接从电泳仪毛细管(9)的检测端口伸入检测窗口(15)部位，实现从检测窗口(15)内照射来进行荧光激发。
[0008]通过分别给不同的高亮度发光二极管(4)供电，本发明可以发射出可见区或近紫外区域各个波段的激发光，来适应不同荧光探针的最大激发波长，实现对蛋白质、DNA以及氨基酸等生物样品的荧光检测。利用电子手段取代机械装置来实现波段切换，具有结构简单、成本低廉、稳定性高的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是多波长毛细管电泳荧光激发装置的结构图。
[0010]图2是多波长毛细管电泳荧光激发装置的使用示意图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图，说一下多波长毛细管电泳荧光激发装置具体的实施方式。
[0012]多波长毛细管电泳荧光激发装置(7)的机构如图1所示。图1中I为激发光源，2为多路光纤I禹合器，3为输出光纤。激发光源(I)由一个高亮度发光二极管(4)、一个聚焦装置(5)和一条耦合光纤(6)构成，高亮度发光二极管(4)发出的光射入聚焦装置(5)，聚焦装置(5)将光导入耦合光纤￠)，耦合光纤(6)的另一端接入多路光纤耦合器(2)的一个输入端；多组激发光源(I)的输出端分别接多路光纤I禹合器(2)的输入端，然后从输出光纤
(3)输出。
[0013]多路光纤耦合器(2)的作用是将多路输入光耦合在一起，向外进行输出。每组激发光源(I)的高亮度发光二级管(4)具有不同的出射光波段。当多组激发光源(I)中的高亮度发光二极管(4)只有一个点亮时，输出光的波段与该高亮度发光二极管(4)的波段一致，通过电子通断电方式控制高亮度发光二极管(4)的亮灭，就可以达到改变输出光纤(3)中波长的目的。
[0014]图2是多波长毛细管电泳荧光激发装置的使用示意图，表示多波长毛细管电泳荧光激发装置(7)如何在毛细管电泳荧光检测仪中使用。如图2所示，毛细管电泳荧光检测仪由多波长毛细管电泳荧光激发装置(7)、毛细管电泳部分、荧光检测装置(16)和数据处理装置(17)构成。
[0015]毛细管电泳部分:由缓冲池(8)、毛细管(9)、检测池(10)、直流高压电源(11)和钼电极(12，13)构成。毛细管(9)的检测部分固定在保护基板(14)上，并开有检测窗口
(15)。直流高压电源(11)的作用是提供电场，驱动待测物质泳动，实现物质的高效分离。待测的微量物质进样后，在电场力的作用下单向流动，由于不同的物质的电荷特性不同，因而所受的电场力不同，泳动的速度也就不同，导致物质到达检测窗口(15)的时间不同，因而实现空间上的分离。多波长毛细管电泳荧光激发装置的输出光纤的输出端直接从电泳仪毛细管的检测端口伸入检测窗口部位，将激发光引入到毛细管(9)内部，照射检测窗口(15)处的待测物质，实现荧光激发。荧光被荧光检测装置(16)收集，转变成电信号，然后传送给数据处理装置(17)进行处理和分析。
[0016]荧光检测装置(16) —般由聚焦物镜、滤光片和光电倍增管组成。负责将荧光信号收集后转变成电信号，供后面分析处理时使用。进行光电转换主要由光电倍增管完成。
[0017]数据处理装置(17) —般是一台计算机，负责采集和分析荧光信号，实现定性和定量分析。
【权利要求】
1.一种多波长毛细管电泳荧光激发装置，由多组激发光源(I)、一个多路光纤耦合器(2)和一条输出光纤(3)组成；每组激光光源由一个高亮度发光二极管(4)、一个聚焦装置(5)和一条I禹合光纤(6)组成；其特征在于:所述的高亮度发光二极管(4)发出的光射入聚焦装置(5)，聚焦装置(5)将光导入耦合光纤￠)，耦合光纤￠)的另一端接入多路光纤耦合器⑵的一个输入端；多组激发光源⑴的输出端分别接多路光纤稱合器⑵的输入端，然后从输出光纤(3)输出。
2.如权利要求1所述的激光光源(I)，每组激发光源(I)的高亮度发光二级管(4)具有不同的出射光波段。
【文档编号】G01N21/64GK104181133SQ201310201409
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2013年5月24日 优先权日:2013年5月24日
【发明者】叶青, 梅剑春, 田建国 申请人:南开大学