专利名称：流动注射电化学发光分析装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测量仪器，具体涉及一种流动注射电化学发光分析装置。
背景技术：
电化学发光，或称电致化学发光(Electrochemiluminescence，简称ECL)是指在电极表面进行的电子转移反应生成的物质的激发态跃迁回基态以发光形式释放能量的过程。电化学发光分析方法是直接利用电化学反应形成激发态发光体而发光或通过电解产物之间、电解产物与体系中某组分之间进行化学反应产生光辐射而实现分析物测定的发光分析技术，是电化学与化学发光相结合的产物。近年来，该技术已应用于流动注射、液相色谱、 毛细管电泳等的分析检测中。其中，流动注射与电化学发光联用技术应用得尤为广泛。流动注射电化学发光系统具有快速、易于自动化、可以在线监测及高精密度等优点，流动电化学发光池可以提高检测的速度与重现性，因而受到普遍欢迎。多数用户使用的流动注射电化学发光检测系统主要基于自行设计制作的流动电化学发光池，而目前商品化的流动电化学发光池很少见到。然而，目前实验室自制的电化学发光池存在许多不足，主要表现在以下几个方面第一，现有的进液主要包括发光试剂和被分析溶液，因此必定会涉及发光试剂和被分析物两股液流混合过程，导致被分析溶液被稀释以及物质峰的展宽，造成分析灵敏度的降低和装置的相对复杂化；第二，流动电化学发光池容积较大，结构比较松散，工作所需溶液量大，进样量大，物质在管道中的径向扩散严重；第三，电极插入到流通式电化学发光池中，占据了电化学发光池的大量空间，限制了流通式电化学发光池向微型化发展，同时也导致了电化学发光池产生较大的死体积，工作电极有效面积占发光池截面的比例偏低，这些都影响了检测的灵敏度。
发明内容本实用新型目的是提供一种流动注射电化学发光分析装置，以实现高精度的测量。为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种流动注射电化学发光分析装置，包括进样系统、流动电化学发光池、光电倍增管、检测器、负高压、电化学工作站和计算机；所述流动电化学发光池设于屏蔽箱内；所述流动电化学发光池包括底座，底座内设有进液管道，底座的侧壁设有ITO玻璃板，ITO玻璃板和侧壁之间构成微型电化学发光池，微型电化学发光池与所述进液管道连通；所述ITO玻璃板上且位于微型电化学发光池内设有固化的CdTe量子点层，构成CdTe量子点电化学发光电极；所述底座的顶部设有溶液池，溶液池与所述微型电化学发光池连通；溶液池内设有参比电极和辅助电极，与所述CdTe量子点电化学发光电极构成三电极体系。上文中，所述光电倍增管设于ITO玻璃板的侧面，优选近距离的置于ITO玻璃板的背侧，可最高效益实现电化学发光的检测。所述屏蔽箱一方面提供了电化学发光检测所需的暗室，另一方面消除了外部的电磁干扰。所述CdTe量子点电化学发光电极作为工作电极同时作为微型电化学发光池的一壁并兼具光窗作用，工作电极正对底座内的进液管道。上述技术方案中，所述进样系统包括微量注射泵和进样器。缓冲溶液由微量注射泵推动流经进样器，采用直接注射方式将被分析物注入并混合后进入微型电化学发光池。微型电化学发光池采用常用的三电极体系(工作电极、参比电极、辅助电极)，由电化学工作站提供激发电位，其中，工作电极是一种基于CdTe量子点修饰的ITO电化学发光电极，在电位的作用下，CdTe量子点于工作电极表面产生电化学发光。该微型电化学发光池与一体积较大的溶液池相连，参比电极和辅助电极均插入于此溶液池中，该溶液池同时作为废液的收集池。通过进样器注入的被分析样品由缓冲液带动流经微型电化学发光池时，量子点电化学发光电极上的电化学发光会对溶液中特定物质产生响应而导致发光强度的变化，通过光电倍增管检测光强的变化可进行定量分析。上述技术方案中，所述ITO玻璃板和侧壁之间设有出口管道垫片，出口管道垫片上设有开口，该开口夹设于ITO玻璃板和侧壁之间构成所述微型电化学发光池；开口的顶端延伸至溶液池内，使溶液池与微型电化学发光池连通。所述出口管道垫片可以采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)垫片，垫片上的开口的宽度可调节工作电极的面积，该垫片的厚度调节微型电化学发光池的体积，从而得到较高的发光面积/体积比。上述技术方案中，所述微型电化学发光池的体积为10(Γ500纳升。优选300纳升。本实用新型的工作原理是缓冲溶液由微量注射泵推动流经进样器，通过进样器注入的被分析样品由缓冲液带动流经微型电化学发光池，微型电化学发光池采用常用的三电极体系(工作电极、参比电极、辅助电极)，由电化学工作站提供激发电位，在电位的作用下，CdTe量子点于工作电极表面产生电化学发光，电化学发光会对溶液中物质浓度变化产生响应而导致发光强度的变化，通过光电倍增管检测光强的变化可进行定量分析。由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有的优点是1、本实用新型设有屏蔽箱，将流动电化学发光池设于屏蔽箱内，保证了系统的稳定性与紧凑性，最大程度的减小了外部因素对系统的影响。2、本实用新型采用了 CdTe量子点电化学发光电极，即把发光材料CdTe量子点固定到导电玻璃电极表面，实现了发光物质的固定化，因此不再需要输送发光试剂的流路及混合装置，实现了单流路测量，不仅简化了检测装置，同时使量子点与电极表面电子传递更直接，发光强度大，光强稳定，且工作电极更换方便。3、本实用新型的微型电化学发光池的体积为纳升级，体积更小，几无死体积，所需待测物样品量小，一般仅需微升量，限制了物质在管路中的径向扩散，检测灵敏度高，当其应用于多巴胺的检测时，检测限达到3. 6Χ ，并在1 X IO-11M至4Χ IOl之间呈现良好的线性关系，相对于目前可查阅的报道中对多巴胺的检测限最低为10_1(ΙΜ，可见其检测灵敏度提高了两个数量级。[0023]4、本实用新型结合了电化学发光的高灵敏度和流动注射操作简便、易于自动化、 适于连续分析等优点，实用性强，并以此为基础，可以对电化学发光有增敏或猝灭作用的物质实现测定；还可进一步开发与其它技术如毛细管电泳(CE)或高效液相色谱(HPLC)等联用，因而具有良好的应用前景。
图1是本实用新型实施例一的结构示意图；图2是本实用新型实施例一中流动电化学发光池的主视图；图3是本实用新型实施例一中流动电化学发光池的俯视图；图4是本实用新型实施例一中流动电化学发光池的爆炸图；图5是本实用新型实施例一中流动电化学发光池的剖视放大图。其中1、微量注射泵；2、进样器；3、流动电化学发光池；4、光电倍增管；5、屏蔽箱； 6、检测器；7、负高压；8、进液管道；9、溶液池；10、底板；11、内置进口管道垫片；12、盖片； 13、出口管道垫片；14、ITO玻璃板；15、密封垫片；16、载片；17、开口 ；18、电化学工作站。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述实施例一参见图广5所示，一种流动注射电化学发光分析装置，包括进样系统、流动电化学发光池3、光电倍增管4、检测器6、负高压7、电化学工作站18和计算机；所述流动电化学发光池3设于屏蔽箱5内；所述流动电化学发光池包括底座，底座内设有进液管道8，底座的侧壁设有ITO玻璃板14，ITO玻璃板和底座侧壁之间构成体积为300纳升的微型电化学发光池，微型电化学发光池与所述进液管道连通；所述ITO玻璃板上且位于微型电化学发光池内设有固化的 CdTe量子点层，构成CdTe量子点电化学发光电极；所述底座的顶部设有溶液池9，溶液池与所述微型电化学发光池连通；溶液池内设有参比电极和辅助电极，与所述CdTe量子点电化学发光电极构成三电极体系。所述进样系统包括微量注射泵1和进样器2。所述ITO玻璃板和侧壁之间设有出口管道垫片13，出口管道垫片上设有开口 17， 该开口夹设于ITO玻璃板和底座侧壁之间构成所述微型电化学发光池；开口的顶端延伸至溶液池内，使溶液池与微型电化学发光池连通。所述流动电化学发光池的结构参见图2飞所示，由有机玻璃和聚二甲基硅氧烷 (PDMS)等材料制作，其结构为由PDMS制成的内置进口管道垫片11 (内径约50 μ m)固定在有机玻璃底板10与带溶液池的有机玻璃盖片12之间，两块有机玻璃通过螺丝固定，管道出口与底板边缘平行；CdTe量子点修饰的ITO玻璃板14用双面胶固定在有机玻璃的载片16 上，在电极有效表面(量子点修饰部分)上加一开有约2cm (长)X0. 6mm (宽)的开口 17的 PDMS出口管道垫片13 (厚度约0.5mm)，此垫片固定电极有效面积为0.6mm (宽)X Imm (垫片开口覆盖电极部分的长度);在电极上方与出口管道垫片13相应的位置封合一 PDMS密封垫片15 (厚度与ITO玻璃板厚度相当)以构成出口流路；用三个螺丝将贴有电极的有机玻璃载片16紧固在有机玻璃底板10和盖片12上，并保证内置进口管道垫片11中内置的管道出口正对电极有效位置；此时量子点修饰ITO玻璃板14、出口管道垫片13和内置进口管道垫片11的出口平面形成一个微型电化学发光检测池，其体积为0. 6mm (宽)X 0. 5mm (垫片厚度)X Imm (开口与工作电极重叠部分长度)，为300nL ；同时，盖片12上部与密封垫片 15合围形成一个溶液池9，检测池内的溶液通过出口管道垫片13上的开口 17与此溶液池连通，参比电极与辅助电极置于该溶液池内；内置进口管道垫片11中内置管道与三通进样器和微量注射泵相连，通过微量注射泵输送溶液并由三通进样器进样。本实用新型的工作原理是缓冲溶液由微量注射泵推动流经进样器，通过进样器注入的被分析样品由缓冲液带动流经微型电化学发光池，微型电化学发光池采用常用的三电极体系(工作电极、参比电极、辅助电极)，由电化学工作站提供激发电位，在电位的作用下，CdTe量子点于工作电极表面产生电化学发光，电化学发光会对溶液中特定物质产生响应而导致发光强度的变化，通过光电倍增管检测光强的变化可进行定量分析。
权利要求1.一种流动注射电化学发光分析装置，包括进样系统、流动电化学发光池(3)、光电倍增管G)、检测器(6)、负高压(7)、电化学工作站(18)和计算机；其特征在于所述流动电化学发光池(3)设于屏蔽箱(5)内；所述流动电化学发光池包括底座，底座内设有进液管道(8)，底座的侧壁设有ITO玻璃板(14)，ITO玻璃板和底座侧壁之间构成微型电化学发光池，微型电化学发光池与所述进液管道连通；所述ITO玻璃板上且位于微型电化学发光池内设有固化的CdTe量子点层，构成CdTe量子点电化学发光电极；所述底座的顶部设有溶液池(9)，溶液池与所述微型电化学发光池连通；溶液池内设有参比电极和辅助电极，与所述CdTe量子点电化学发光电极构成三电极体系。
2.根据权利要求1所述的流动注射电化学发光分析装置，其特征在于所述进样系统包括微量注射泵(1)和进样器(2)。
3.根据权利要求1所述的流动注射电化学发光分析装置，其特征在于所述ITO玻璃板和侧壁之间设有出口管道垫片(13)，出口管道垫片上设有开口(17)，该开口夹设于ITO 玻璃板和底座侧壁之间构成所述微型电化学发光池；开口的顶端延伸至溶液池内，使溶液池与微型电化学发光池连通。
4.根据权利要求1所述的流动注射电化学发光分析装置，其特征在于所述微型电化学发光池的体积为10(Γ500纳升。
专利摘要本实用新型公开了一种流动注射电化学发光分析装置，包括进样系统、流动电化学发光池、光电倍增管、检测器和计算机；流动电化学发光池包括底座，底座内设有进液管道，侧壁设有ITO玻璃板和出口管道垫片，ITO玻璃板、出口管道垫片和侧壁之间构成微型电化学发光池，微型电化学发光池与所述进液管道连通、并通过出口管道与顶部溶液池连通；ITO玻璃板上设有CdTe量子点层，构成电化学发光电极；溶液池内设有参比电极和辅助电极，与CdTe量子点电化学发光电极构成三电极体系。本实用新型不再需要输送发光试剂的流路及混合装置，实现了单流路测量，简化了检测装置，同时使量子点与电极表面电子传递更直接，发光强度大，光强稳定。
文档编号G01N21/76GK202110143SQ201120208610
公开日2012年1月11日 申请日期2011年6月20日 优先权日2011年6月20日
发明者余彩霞, 屠一锋, 赵金金, 陈明 申请人:苏州大学