一种便携式毛细管电泳激光诱导荧光检测器的制作方法

本实用新型属于分析检测技术领域，涉及一种毛细管电泳装置结构设计，具体涉及一种便携式毛细管电泳激光诱导荧光检测器。

背景技术：

毛细管电泳仪是上世纪80年代发展起来的一种新型分析仪器,在分析仪器发展史上具有划时代的意义。毛细管电泳(CE)是依据高压电场为驱动力，以毛细管为分离通道的新型液相分离分析技术，它是基于样品中各组分之间淌度和分配行为上的差异而实现分离的一类液相分离技术。由于毛细管电泳具有很高的柱效，一般可达到几十万理论塔板数；灵敏度极高，采用激光诱导荧光检测法和安培检测法均可检测至10^-19mol·L^-1,甚至可达10^-21mol·L^-1；分离速度极快，通常只需几十秒至几十分钟内就可完成分离；此外，毛细管电泳还具有进样量少，溶剂消耗少，仪器简单、成本低等优点；分析对象涉及无机离子、有机小分子、生物大分子等；而且毛细管柱同HPLC柱或GC柱相比费用低得多。毛细管电泳仪将人们从繁杂冗长的传统电泳方法中解放出来,极大地提高了工作效率(分析时间从几个小时减少到5～20min),大大降低了样品用量(从微升级减少到纳升级)，并将定量水平提高到一个新的高度。在生物化学、分子生物学、食品化学、药物化学、环境化学、医学和司法等许多领域逐渐得到广泛应用。CE检测很容易实现微型化，这一点对于含有毒性较强的农残样品的常规检测非常重要。因此虽然毛细管电泳用于食品农药残留分离分析的起步较晚,但却显示出极大的潜力,近年来的发展也极为迅速。

但是，由于目前的毛细管电泳仪多为通用型仪器，仪器成本较高，需放置实验室使用，通常的工作方式为现场取样后带回实验室再进一步对样品分析，无法在取样现场使用，因此限制了该技术的推广应用。同时这一操作方式使得毛细管电泳法快速分析的特点难以充分发挥，限制了该方法的推广应用。毛细管电泳仪通常由毛细管、高压电源和毛细管电泳检测器组成，其中毛细管电泳检测器是其核心部分。近年来，便携式毛细管电泳检测器的研制逐渐引起人们的关注。与普通毛细管电泳检测器相比，便携式毛细管电泳检测器最明显的特点是仪器的集成度更高，并采用小型的元器件。如林金明等公开的“一种便携式毛细管电泳仪”(CN 101334378 B)发明专利，它采用笔型汞灯为光源代替了普通毛细管电泳仪中常用的氘灯光源，大大减小了仪器体积，提高了仪器的便携性。除此之外，国内相关便携式毛细管电泳检测器很少，且检测装置大都采用紫外检测，导致检测灵敏度较低。在检测方式上，仍采用实验室毛细管电泳仪的标准方式，检测效率也较低。

现有便携式毛细管电泳仪大都采用紫外检测，这种检测方式的原理是根据样品对的吸光度来进行分析，由于样品光吸收系数的限制，决定了这种检测方式的灵敏度较低。而利用激光诱导荧光的检测方式可以大大提高检测的灵敏度。同时，随着近年来半导体激光技术的发展，各种波长微型化的半导体激光器相继商品化，使得采用激光诱导荧光检测技术的便携式毛细管电泳仪成为可能。同时，现有毛细管电泳测试流程，包括进样、检测、清洗几个步骤。通常超过一半的工作时间都用于清洗毛细管。这大大延长了毛细管电泳仪检测时间，严重限制了毛细管电泳仪检测效率的提高。

由于目前激光诱导荧光检测器所用的激光波长通常为473nm或488nm的长波蓝光激光器。这些激光器体积大，导致检测仪整体的体积也较大，不适用于便携式仪器的使用。

技术实现要素：

基于上述原因，本实用新型的目的是提供一种结构简单，安装使用方便的便携式毛细管电泳激光诱导荧光检测器，它采用新型微型化蓝光或蓝紫光半导体激光器作为光源、结合可更换毛细管固定装置的设置，解决了现有毛细管电泳技术存在的上述问题

本实用新型所采用的技术方案是，一种便携式毛细管电泳激光诱导荧光检测器，包括一个装有半导体激光器的激光诱导荧光光学检测系统A及信号处理单元，于所述激光诱导荧光光学检测系统A光窗的旁边，固定安装一可更换毛细管固定装置B，所述的可更换毛细管固定装置B，由毛细管支架和用于微调该毛细管支架的精密平移台组成；毛细管支架安装固定在精密平移台的可移动滑块上，并使毛细管支架上的毛细管荧光检测窗口位于激光诱导荧光光学检测系统A的光窗检测口位置；

所述激光诱导荧光光学检测系统A，其中的半导体激光器采用波长为440～450nm的蓝光半导体激光器。

本实用新型所述的便携式毛细管电泳激光诱导荧光检测器，其特征还在于，

所述激光诱导荧光光学检测系统A，其中的半导体激光器采用波长或为360～410nm的蓝紫光半导体激光器。

本实用新型便携式毛细管电泳激光诱导荧光检测器，通过于激光诱导荧光光学检测系统光窗的旁边固定安装的可更换毛细管固定装置，在需要进行快速检测工作时，可以在一次检测完成后使用已预先清洗好、多块备用的毛细管支架，快速完成毛细管的更换工作，并利用精密平移台将其上的毛细管检测窗准确调整到激光诱导荧光光学检测系统光窗窗口的最佳检测位置；使得毛细管电泳的检测和毛细管管道清洗工作可以同步进行，从而可以显著提高便携式毛细管电泳的工作效率。

本实用新型便携式毛细管电泳激光诱导荧光检测器，采用微型化蓝光或蓝紫光作为半导体激光器作为光源，优化了光路设计，从而缩小了仪器体积，使得仪器整体便于携带和应用，大大提高了便携性。同时由于短波长激光的使用，不仅可使用大多数经典长波长激发的衍生试剂，也适用于蓝紫光激发的短波长衍生试剂。

附图说明

图1是本实用新型便携式毛细管电泳激光诱导荧光检测器结构示意图；

图2是本实用新型可更换毛细管固定装置结构示意图。

图中，1.半导体激光器，2.反蓝透红绿分光镜片，3.左透镜，4.光窗，5.精密平移台，5’.可移动滑块，6.毛细管支架，7.毛细管检测窗口，8.右透镜，9.光阑，10.光电倍增管，11.毛细管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

一种便携式毛细管电泳激光诱导荧光检测器，如图1和图2所示，其包括一个装有半导体激光器1的激光诱导荧光光学检测系统A及信号处理单元，于所述激光诱导荧光光学检测系统A光窗4的旁边，固定安装一可更换毛细管固定装置B，所述的可更换毛细管固定装置B，由毛细管支架6和用于微调该毛细管支架6的精密平移台5组成；毛细管支架6安装固定在精密平移台5的可移动滑块5’上，并使毛细管支架6上的毛细管11的毛细管检测窗口7位于激光诱导荧光光学检测系统A的光窗4检测口位置。

本实用新型激光诱导荧光光学检测系统A，其中的半导体激光器1采用波长为440～450nm的蓝光半导体激光器；或采用波长为360～410nm的蓝紫光半导体激光器。

本实用新型便携式毛细管电泳激光诱导荧光检测器，在进行检测时，如图1所示，半导体激光1发出的蓝色或蓝紫色激光，经光屏蔽罩上的窗口照射在呈45°角安装的反蓝透红绿分光镜片2上，被反射后经左透镜3会聚，会聚的光透过光窗4检测口后聚焦在毛细管电泳检测的毛细管检测窗口7处；毛细管检测窗口7处的样品被光激发后发出的发散荧光同样经过光窗4后被左透镜3收集后转变成平行光，再经右透镜8会聚后聚焦在光阑9上的小孔上。由于装置中的绝大部分杂散光都不会照射到该小孔处，因此可以使杂散光的干扰被大大减弱；经过光阑9光孔上的荧光照射到固定在其后的光电倍增管10上，经光电倍增管10检测光强度后，所得电信号进一步被信号处理系统处理。

当一次检测完成后，即可将使用过的毛细管支架6卸下，再将一块备用的毛细管支架6换上，快速完成毛细管11的更换工作，然后利用精密平移台5将固定于其上的毛细管检测窗口7准确调整到激光诱导荧光光学检测系统A光窗4窗口的最佳检测位置；进行下一次激光诱导荧光检测。

本实用新型便携式毛细管电泳检测器为了提高分析速度，采用可更换式毛细管固定装置B，如附图2所示，毛细管11可以以适当方式固定在可更换毛细管安装支架6上，为保证毛细管检测窗口7精确恰好位于激发光的焦点上，每次检测前，先用螺丝将装有毛细管11的可更换毛细管支架6初步固定在精密平移台5的可移动滑块5’上，然后通过旋转精密平移台5的调整螺丝调整毛细管检测窗口7，同时通过信号处理系统观察相应的荧光强度信号，当信号强度调到最大，即说明毛细管检测窗口7已调整到最佳位置，从而来保证采用可更换式毛细管获得很好的检测灵敏度。

本实用新型可更换毛细管固定装置B的精密平移台5能够快速的将毛细管11的荧光检测窗口精确调整到激光焦点位置，以获得高灵敏的荧光检测，显著地提高了毛细管电泳的工作效率。

本实用新型便携式毛细管电泳激光诱导荧光检测器，其中半导体激光器1采用波长为440～450nm的蓝光半导体激光器，或是采用波长为360～410nm的蓝紫光半导体激光器，优化了光路设计，使半导体激光器1微型化，从而缩小了体积，使得检测仪器整体便于携带和应用，大大提高了便携性。由于短波长激光的使用，不仅可使用大多数经典长波长激发的衍生试剂，也可以用于蓝紫光激发的短波长衍生试剂。

上述实施方式只是本实用新型的一个实例，不是用来限制发明的实施与权利范围，凡依据本实用新型申请专利保护范围所述的内容做出的等效变化和修饰，均应包括在本实用新型申请专利范围内。