生物培养微分析比色皿的制作方法

本发明涉及生物检测
技术领域：
，特别涉及一种生物培养微分析比色皿。
背景技术：
：分析用比色皿（吸收池、样品池）用来装参考液、样品液，配套在光学分析仪器上对物质定量分析，广泛用于化工、医疗、医药、食品、环保。近年来，医疗、食品、药品等领域中，DNA、酶、蛋白质、病毒,细胞学、活体物质、临床分析、环境分析、遗传分析、蛋白质分析、细胞分析、耐药筛选，从传统大型比色皿渐渐趋势于小型比色皿（即微升级）检测水平，分离、反应、混合、测定到检出结果，采用微流芯片或微量流体结构也倍受人们关注。现有中国专利号：201210363071.9中已述明，它在传统圆柱体、长方体的比色皿进行改良，实现了半微量化，即采用了上部宽口结构、下部窄条结构，下部窄条结构的上端平滑过渡到上部分结构的下端（如图1所示），但上述专利中的比色皿无法运用于微升级的检测及定量，另外它只适用于光透射法,对需要用第二次激发光来检测微生物的荧光值，该比色皿是没有办法进行检测的。且在中国专利号：201180052867.6中的3M生物灭菌指示器，选用上部宽口、下部窄条结构，上部与下部接口采用了斜面的方式，其只是提到便于上部液体易流入下部，未对斜面光反射面角度、不同的光扩散材料、扩散角度不同，折射之后光强度对第二次激发光会产生不同的影响等数据进行分析。第二次激发光传出光径改良，可以大大提高检测的灵敏度。光扩散膜的材质不同，反射光传入到检测物上激发第二次光量不同，影响检测结果，检测管内的气泡对检测精确性也会产生影响，选用凹凸内壁结构可以消除气泡对检测结果产生的影响。日本专利特表2012-503994中采用上部为培养液，下部为检测对象为生物菌体。上部培养液与下部检测液进行培养时，上部与下部采用了上下挤压方式完成，但该发明缺乏用光分析仪器进行定量分析。日本特表2009-501592生物培养器装置中，有效培养液与菌片进行分离，使用上很方便，但也存在无法用光分析仪器进行定量分析的问题。日本特表2014-145633中的荧光测定仪，采用二向分光镜方法，能有效检出荧光单位，但荧光测定仪中用到二向分光镜，二向分光镜的成本昂贵。技术实现要素：为了克服上述缺陷，本发明提供了一种能够实验快速得到检测结果，大大节省了成本，同时克服了人为在填加试剂时产生的加样误差的生物培养微分析比色皿。为达到上述目的，本发明提供了一种生物培养微分析比色皿，其结构由上下连通的加样部和检测部组成。加样部内设有通过控制流入检测部的反应液，检测部内放置被检测物，所述加样部与检测部的连通处设有一个48-55度角的倾斜面，所述倾斜面上放置一块能使光改变方向的装置。作为本发明的进一步改进，所述检测部内部容量体积为100μL以下，小于加样部的内部容量体积。作为本发明的进一步改进，所述检测部的内侧壁上采用凹凸不平的结构，其由若干间隔排布的沟槽构成，防止液体的气泡对检测精确度造成影响。作为本发明的进一步改进：加样部与检测部的连通处设有一个48-55度斜面，斜面配置有光扩散装置，这种装置材质选用能使光改变方向的效率高的材质，如：选用塑料膜，塑料膜适用光能有效扩散涂料，进行涂层处理；选用纳米硫酸钡，钛白粉、纳米氧化铝涂料。不能选用吸收紫外线材质进行涂层，如氧化铈等物质处理。光扩散薄片上要进行涂层处理，孔径在1-2mm之间为最佳，微孔尽可能以每平方厘米10-20个为最佳。微孔多了会影响光的改变方向的效果，微孔少了会影响加样液体的下流。塑料膜层厚度以10微米为佳（10微米以下会影响光的扩散效果），改变入射光之后的光，能大大增大光的效能，使其照射到被检物质部位。这样可以激活被检物第二激发光，如荧光，提高亮度（如荧光），这样慢反射光的光受照射面积增大，大大提高第二次激活光效应，减少第一入射光过强，直接照射到检测物上。作为本发明的进一步改进地方，对第二次激活光出径进行改良。第二次激发光一般很弱，检测灵敏度受到影响，提高检测灵敏度，必须对传出光径进行探讨。作为本发明的进一步改进，入射光与反射光的角度。扩散膜角度的大小决定了光反射检测方法是否能够成立。不同的角度检测出不同的结果，只有选择在48-55度反射面时，才适用于光反射检测法。作为本发明的进一步改进，所述加样部为上端开口直接加样式或反应液封闭式挤破法加样式。作为本发明的进一步改进，所述加样部为反应液封闭式挤破法加样式的结构为：其上端套设一沿加样部上端侧壁上下滑动的封闭圈，所述封闭圈内设有封闭的反应液，加样部内设有一固定的挤破器，封闭圈下方为易挤破部位，所述封闭圈下滑至最下端位置时，挤破器挤破封闭圈下方的易挤破部位，使反应液进入加样部，最终流至检测部。作为本发明的进一步改进，所述被检测物可以为微生物载体、酶、酶反应物，其载体盛装方式选用吸水性滤纸、能载体液容器、液体干冻成检测试剂或采用光固化的方式固定于检测部，载体液体体积在10μL-100μL之间。作为本发明的进一步改进，所述加样部和检测部采用透明度、材质均匀度、透光性及反光性好、模具加工易成型的聚丙烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲脂、聚碳酸脂制成。作为本发明的进一步改进，所述倾斜面的光线照射在一偏光板上，使反射光进入被检测物上，被检测物上发出第二次激发光。作为本发明的进一步改进，该反射膜偏光板为二向镜、玻璃片或塑料片。作为本发明的进一步改进，该反射膜偏光板为PET反射膜偏光板。作为本发明的进一步改进，该检测部上设有喇叭口，使第二次激发光更精确的集中传送到接收器上，增大荧光信号值。本发明的有益效果是：1.本发明将分析用比色皿中，样品室、检测室按传统分析用比色皿方法进行改良，缩小检测样品用量，并对检测试剂进行浓缩，实现分析中不需要再加反应液；设计微升级的检测室，在短时间可以达到检测分析的效果；特别适用于自身分析样品量少。2.选用光反射法检测原理，对入射光与反射光的角度进行了改良，特别论证入射光与反射光的角度问题。怎样才能获得大量的入口反射光来提高检测精确性，同时对反射光的材质产生的效果进行证明。3.在微少的第二次激发光信号情况下，可以采用“喇叭口”聚光结构，可以提高灵敏度，实现微少信号可以检测的功能。4.第二次激发光传出光径改良，大大提高检测的灵敏度。光扩散膜的材质不同，反射光传入到检测物上激发第二次光量不同，影响检测结果，检测管内的气泡对检测精确性也会产生影响，选用凹凸内壁结构可以消除气泡对检测结果产生的影响。以上光学结构解决了用光反射检测中反射光不足的问题。这项技术的发明，可以运用于体内活性物质，如：酶代谢、蛋白质、核酸、农残等微量物质的检测。同时大大降低了入射光直射法中偏光镜制造昂贵和复杂的结构，它的发明具有广泛的实用价值。附图说明图1为中国专利号：201210363071.9中比色皿示意图；图2为本发明结构示意图；图3为本发明检测部内侧壁结构示意图；图4为本发明加样部为反应液封闭式挤破法加样式的结构示意图；图5为本发明斜面光扩散装置的结构示意图；图6为本发明检测部反射膜偏光板的荧光数据图；图7为不同的光扩散涂层的对光反射法检测信号的差异；图8为本发明第二次激发光光径的示意图；图9为本发明检测部的喇叭口的荧光数据图；图10为本发明的检测部改良喇叭口前后的示意图；图11为倾斜面的角度为70度、30度、40度、48度以及55度时浓度和荧光值的关系图；图12为不同角度的倾斜面的比色皿的示意图；图13为本发明实施例1的检测结果；图14为本发明实施例2的使用示意图；图15为已知浓度CRP标准液数据图；图16为实施例2中选用已知浓度CRP标准液制成的标准曲线。图中标示：1-加样部；2-检测部；3-反应液；4-被检测物；5-反射膜偏光板；6-封闭圈；7-挤破器；8-接收器；9-喇叭口。具体实施方式为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。图2为本发明一种生物培养微分析比色皿的结构示意图，其由上下连通设置的加样部1和检测部2组成，所述加样部1内设有通过控制流入检测部的反应液3，检测部2内放置被检测物4，所述加样部1与检测部2的连通处设有一个48-55度角的倾斜面，所述倾斜面上放置反射膜偏光板5，且所述检测部2内部容量体积为100μL以下，小于加样部1的内部容量体积。请参阅图3，为本发明检测部内侧壁结构示意图，如图所示，所述检测部2的内侧壁上采用凹凸不平的结构，其由若干间隔排布的沟槽构成，让小汽泡消失在沟槽壁上，这样可避免检测通过时汽泡产生的误差，。如图4所示，所述加样部1为反应液封闭式挤破法加样式的结构为：其上端套设一沿加样部上端侧壁上下滑动的封闭圈6，所述封闭圈6内设有封闭的反应液3，加样部1内设有一固定的挤破器7，封闭圈6下方为易挤破部位，所述封闭圈6下滑至最下端位置时，挤破器7挤破封闭圈下方的易挤破部位，使反应液3进入加样部1，最终流至检测部2，待需时挤破加样液，使反应液3与被检测物4充分反应后，再进行检测，选用此方法作为生物培养皿使用，要求加样部上端必须为密封载体，且本方法主要用于微生物计数、定量以及微生物的存活分析，要求进入口为很小窗口体，防止其他微生物的影响。所述被检测物4可以为微生物载体、酶、酶反应物，其载体盛装方式选用吸水性滤纸、能载液体容器、液体干冻成检测试剂或采用光固化的方式固定于检测部2，载体液体体积在10μL-100μL之间，最佳为50μL。所述加样部1和检测部2采用透明度、材质均匀度、透光性及反光性好、模具加工易成型的聚丙烯、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲脂、聚碳酸脂制成，透明材质比色皿用在生化分析上为行业常规，建议先用耐高温、不易变型的材质，稍有变型的材质会对微量比色皿检测光路系统产生很大误差。于本实施例中，该倾斜面上配置有光扩散材料，这种材料是能够使光改变方向的效率高的材质，如：选用塑料膜，塑料膜适用光能有效扩散涂料，进行涂层处理；选用纳米硫酸钡，钛白粉、纳米氧化铝涂料。不能选用吸收紫外线材质进行涂层，如氧化铈等物质处理。如图5所示，光扩散薄片上要进行涂层处理，如表面纳米涂层10，其上设有透光孔20，且透光孔20的孔径在1-2mm之间为最佳，透光孔20尽可能以每平方厘米10-20个为最佳，透光孔20多了会影响光的改变方向的效果，透光孔20少了会影响加样液体的下流。塑料膜30的层厚度以10微米为佳（10微米以下会影响光的扩散效果），改变入射光之后的光，能大大增大光的效能，使其照射到被检物质4，这样可以激活被检物第二激发光，如荧光，提高亮度。这样慢反射光的光受照射面积增大，大大提高第二次激活光效应，减少第一入射光过强，直接照射到被检测物4上。请参阅图6，为不同的材质用光反射法检测信号的差异，结合参阅下表及图7，为不同的光扩散涂层的对光反射法检测信号的差异。4甲基伞形酮硫酸钡氧化钛尼龙膜氧化铝0.0004213019809277200.00004150095012885如图8所示，所述倾斜面的光线照射在偏光板5上，使反射光进入被检测物4上，被检测物4上发出第二次激发光，由于第二次激发光一般很弱，检测灵敏度易受到影响，因此，该检测部2上设有喇叭口9，请结合参阅图9，该第二次激发光集中传送到接收器8上，提高第二次激活光效应，减少第一入射光过强，直接照射到检测物上，对第二次激发在检测时的背景色高的情况，以第二激发光为荧光为例，从图中可以看出，喇叭口9提高了荧光亮度，增大了荧光信号值。用于微生物的荧光分析时，采用光反射法原理，即利用该倾斜面作为光的反应面，将斜面光线照射在散光板上，让反射光照射在被检测物4上，被检测物4上激发第二次光，该第二次光传出到检测部2，该检测部2上设有喇叭口9，该第二次光集中传送到接收器8上。本发明对第二次激活光出径的改良，如图10所示，由于第二次激发光一般很弱，检测灵敏度易受到影响，对传出光径进行改良后，提高检测灵敏度。需要特别注意的是，入射光与反射光的角度，倾斜面角度的大小决定了光反射检测方法是否能够成立，请参阅图11，为倾斜面的角度为70度、30度、40度、48度以及55度时浓度和荧光值的关系图，如图11所示，倾斜面为48度和55度时荧光值较高，因此本发明确定倾斜面的角度范围为48-55度，在此角度范围内，适用于光反射检测法。此外，不同的角度检测出不同的结果浓度值相同时，请参阅图12,为不同角度的倾斜面的比色皿的示意图，如图所示，分别为45度、50度以及65度的倾斜面的比色皿的示意图。实施例1选用350nm、450nm波长入射光，经30°45°53°60°70°不同角度，来检测不同浓度的豆香素，进行光学实验，如图13所示的实验结果显示，斜面角度在48-55度之间线性关系良好，可以对微升样品的实验进行定量分析。实施例2请参阅图14，为本发明运用于血清中CRP测定：试剂R150mMpH7.5HEPES缓冲液4%聚乙烯醇60001%Nacl1mmEDTA试剂R250mMHEPES缓冲液pH7.51%Nacl抗人CRP兔抗体血清取人体血清15微升，加入R1试剂250微升，待5分钟后加入R2试剂50微升，待5分钟后，340nm波长测定吸光度。选用图15中的已知浓度CRP标准液制成标准曲线，如图16所示。当前第1页1 2 3