半导体制冷控温酶反应检测仪及检测方法
【专利说明】
[0001]技术领域:
本发明涉及一种半导体制冷控温酶反应检测仪及检测方法。
[0002]【背景技术】:
酶是生物化学催化剂，酶催化反应具有较高灵敏度和特效性。酶反应不仅用来测量酶的活性，也用来测量底物、活化剂和抑制剂的浓度。这种测量是以测量反应物浓度与反应速率之间的定量关系为基础的，即所谓动力学分析法。分光光度法是进行动力学分析的重要方法之一。但是普通分光光度计不能完全满足酶催化动力学分析的需要，因为在检测过程中容易受到温度的影响，而温度又是化学反应的重要参数，利用酶反应进行分析时，常常需要进行动力学分析，而在动力学分析中时间是十分重要的参数。但是，普通检测仪不能自动实时存储数据，在酶反应检测中使用不方便。这里采用半导体制冷器，高精密仪器放大器，单片计算机等现代电子、计算机技术，构成可控温的，可改变自动存储数据时间间隔的适合于动力学分析和现场检测的仪器。
[0003]
【发明内容】
:
本发明的目的是提供一种半导体制冷控温酶反应检测仪及检测方法。
[0004]上述的目的通过以下的技术方案实现:
一种半导体制冷控温酶反应检测仪，其组成包括:光源、转盘，所述的光源通过入射狭缝，所述的入射狭缝下面具有反射镜A，所述的反射镜A右侧具有透镜A，所述的透镜A右侧具有玻璃棱镜，所述的转盘上安装有反射镜B和透镜B，所述的转盘与波长调节器连接，所述的波长调节器左端具有出射狭缝，所述的出射狭缝左端具有保护玻璃，所述的保护玻璃右端具有比色皿架，所述的比色皿架上具有半导体制冷器，所述的半导体制冷器放热端具有微型风扇，所述的比色皿架左端具有保护玻璃，所述的保护玻璃与光探测器之间具有光闸门。
[0005]所述的半导体制冷控温酶反应检测仪，所述的比色皿架包括底板，所述的底板上具有保温材料层，所述的保温材料层上具有温度传感器，所述的比色皿架内部安装有比色皿，所述的比色皿安装在内架上，所述的保温材料层侧端具有光学玻璃，所述的光学玻璃上具有散热片，所述的内架上安装有半导体制冷器。
[0006]所述的利用半导体制冷控温酶反应检测仪进行反应检测的方法，首先对仪器的控温效果进行了实验研究，当不加试样时，仪器从环境温度16°C上升到设置温度25°C所需时间为40秒，在恒温期间，温度波动范围为0.1°C。在温度稳定后，每个槽中都放一支装有3ml蒸馏水的比色皿；当设置温度为25°C时，水温从17.7°C上升到稳定温度23.9°C所需时间为15分钟，在恒温时间内，温度显示值在23.91°C?23.86°C间波动；在恒温时间内，显示值在23.56°C?23.64°C间波动；两次实验时，仪器工作的环境温度不同，比色皿架先恒温时的环境温度为16°C，而未先恒温时的环境温度为15°C，因此，两次实验比色皿中的液温稳定值有所不同，恒温期间，仪器的恒温效果比较理想，温度波动范围在0.1K以内，因此选择恒温时进行检测。
[0007]所述的利用半导体制冷控温酶反应检测仪进行反应检测的方法，仪器采用玻璃棱镜作色散元件，与反射镜、透镜、波长调节器和出射狭缝一起组成单色器；反射镜和透镜装在转盘上，而转盘由波长调节器带动；旋转波长调节器就可以在出射狭缝后面得到任意波长的单色光；单色光的带宽为20?30nm。光从光源出发，经入射狭缝照射到反射镜上，反射镜的反射光经准直透镜投射到60°角棱镜，经棱镜分光，具有不同波长的光投射到反射镜上，反射镜的反射光经聚焦透镜聚焦后，穿过出射狭缝，出射狭缝置于透镜的聚焦平面上，照射到吸光池比色皿上；光透过吸光池后，经保护玻璃和光闸门照射到光探测器上；保护玻璃和将试样室与其它零部件隔开，使检测室的温度不影响其它元件；活动比色皿架上装有半导体制冷器，每个比色皿槽的两边各装一块微型半导体制冷器，以减少比色皿架中的温度梯度，使每个比色皿中的反应尽可能在相同的温度下进行；比色皿架采用热导率高的材料铝合金制成，光闸门是为防止光探测器的衰变而设置的，平时光闸门关闭，没有光照射到光探测器上；当检测时，光闸门才打开，光才照射到探测器上，使光探测器输出信号，微型风扇位于试样室中，以对半导体制冷器的放热端进行强制对流换热，确保半导体制冷器制冷效果良好，使温度控制在设定温度，减小温度的波动。
[0008]所述的利用半导体制冷控温酶反应检测仪进行反应检测的方法，为了减少干扰，仪器的电源分为4路，一路为双极性低压小电流路，输出电压为±15V，为微控制器系统、放大器、Α/D转换器等电路供电，第二路为低压大电流，其输出电流可达10A,为大电流直流稳压电源，是光源的专用电源，以维持光强稳定，第三路为低电压大电流，可输出电流5A,经控制电路控制后给半导体制冷器供电，第四路为高精度小电流高压直流，是光电探测器的专用电源；光源产生的光经单色器变为所需的单色光；透过吸光池的单色光照射到光电探测器上，就使光电探测器产生一微小的电信号，该电信号经精密仪器放大器放大，传输给模/数转换器，温度传感器用来监测比色皿架的温度，其输出信号经放大后也传输给模/数转换器，模/数转换器是转换光电信号还是转换温度信号，由控制器控制；同时控制器控制制冷器的制冷/加热状态。
[0009]有益效果:
1.本发明采用玻璃棱镜作色散元件，与反射镜、透镜、波长调节器和出射狭缝一起组成单色器；反射镜和透镜装在转盘上，转盘由波长调节器带动；旋转波长调节器就可以在出射狭缝后面得到任意波长的单色光。光从光源出发，经入射狭缝照射到反射镜上，反射镜的反射光经准直透镜投射到60°角棱镜，经棱镜分光，具有不同波长的光投射到反射镜上，反射镜的反射光经聚焦透镜聚焦后，穿过出射狭缝，出射狭缝置于透镜的聚焦平面上，照射到吸光池比色皿上；光透过吸光池后，经保护玻璃和光闸门照射到光探测器上；保护玻璃和将试样室与其它零部件隔开，使检测室的温度不影响其它元件；活动比色皿架上装有半导体制冷器，每个比色皿槽的两边各装一块微型半导体制冷器，以减少比色皿架中的温度梯度，使每个比色皿中的反应尽可能在相同的温度下进行；比色皿架采用热导率高的材料铝合金制成，光闸门是为防止光探测器的衰变而设置的，平时光闸门关闭，没有光照射到光探测器上；当检测时，光闸门才打开，光才照射到探测器上，使光探测器输出信号，微型风扇位于试样室中，以对半导体制冷器的放热端进行强制对流换热，确保半导体制冷器制冷效果良好，使温度控制在设定温度，减小温度的波动。
[0010]本发明提供一种半导体制冷控温酶反应检测仪及检测方法，操作简单，检测准确，可以通过半导体制冷控温装置检测酶，同时构成可控温的，可改变自动存储数据时间间隔的适合于动力学分析和现场检测的仪器【具体实施方式】:
【附图说明】:
附图1是本发明的结构示意图。
[0011 ] 附图2是本发明比色皿架示意图。
[0012]
[0013]实施例1:
一种半导体制冷控温酶反应检测仪，其组成包括:光源1、转盘6，所述的光源通过入射狭缝2，所述的入射狭缝下面具有反射镜A3，所述的反射镜A右侧具有透镜A4，所述的透镜A右侧具有玻璃棱镜5，所述的转盘上安装有反射镜B7和透镜B8，所述的转盘与波长调节器9连接，所述的波长调节器左端具有出射狭缝10，所述的出射狭缝左端具有保护玻璃11，所述的保护玻璃右端具有比色皿架14，所述的比色皿架上具有半导体制冷器12，所述的半导体制冷器放热端具有微型风扇13，所述的比色皿架左端具有保护玻璃15，所述的保护玻璃与光探测器17之间具有光闸门16。
[0014]实施例2:
根据实施例1所述的半导体制冷控温酶反应检测仪，所述的比色皿架包括底板24，所述的底板上具有保温材料层23，所述的保温材料层上具有温度传感器25，所述的比色皿架内部安装有比色皿18，所述的比色皿安装在内架上19，所述的保温材料层侧端具有光学玻璃22，所述的光学玻璃上具有散热片21，所述的内架上安装有半导体制冷器20。
[0015]实施例3:
利用实施例1或2所述的半导体制冷控温酶反应检测仪进行检测的方法，首先对仪器的控温效果进行了实验研究，当不加试样时，仪器从环境温度16°C上升到设置温度25°C所需时间为40秒，在恒温期间，温度波动范围为0.1°C。在温度稳定后，每个槽中都放一支装有3ml蒸馏水的比色皿；当设置温度为25°C时，水温从17.7°C上升到稳定温度23.9°C所需时间为15分钟，在恒温时间内，温度显示值在23.91°C?23.86°C间波动；在恒温时间内，显示值在23.56°C?23.64°C间波动；两次实验时，仪器工作的环境温度不同，比色皿架先恒温时的环境温度为16°C，而未先恒温时的环境温度为15°C，因此，两次实验比色皿中的液温稳定值有所不同，恒温期间，仪器的恒温效果比较理想，温度波动范围在0.1K以内，因此选择恒温时进行检测。
[0016]实施例4:
根据实施例3所述的利用半导体制冷控温酶反应检测仪进行反应检测的方法，半导体制冷控温酶反应检测仪及检测方法是，仪器采用玻璃棱镜作色散元件，与反射镜、透镜、波长调节器和出射狭缝一起组成单色器；反射镜和透镜装在转盘上，而转盘由波长调节器带动；旋转波长调节器就可以在出射狭缝后面得到任意波长的单色光；单色光的