[发明专利]一种多通道模式毛细管电泳装置

说明书

技术领域

本发明涉及高效毛细管阵列电泳系统，具体地说是基于532nm激光诱导荧光检测的多通道模式毛细管电泳装置，其为样品分离条件的快速优化、组合不对称催化反应条件高通量筛选等研究领域提供了一种可靠的分析手段。

背景技术

随着组合化学、基因组学与蛋白质组学的发展，对化合物进行分析正面临着前所未有的压力。样品越来越复杂，分析量越来越大，复杂的样品要求较好的分析手段，大量的样品则要求更高的分析通量。高效毛细管电泳(High Performance Capillary Electrophoresis，HPCE)具有分离效率高、分析速度快、样品体积小等优点，在分析化学方面的应用日益广泛，已经成为一种重要的分析工具。但它每次只能分析一种样品，进行高通量样品分析需要将多根毛细管组成阵列，即毛细管阵列电泳(Capillary ArrayElectrophoresis，CAE)。

毛细管阵列电泳因人类基因组计划(Human Genome Project，HGP)对测序数量跳跃级的需求应运而生，它由Mathies研究小组在1992年首先提出，随后各科研单位根据研究的需要分别研制出了不同的毛细管阵列电泳装置。目前，市场上已经出现了多种商品化的高效阵列毛细管电泳仪，主要分为毛细管凝胶电泳(CGE)和毛细管区带电泳(CZE)，从用途上来看，前者主要用于基因序列分析，而后者除了可用于各种单通道高效毛细管电泳所适用的所有场合外，在一些新的更具挑战性的领域，如蛋白质组学分析、分离与反应条件优化、酶活性测定、组合化学库筛选等，具有更多的优势。但这些商品化阵列毛细管电泳仪主要还是用于DNA序列分析，并且造价太高。

激光诱导荧光(Laser-induced Fluorescence，LIF)因检测灵敏度高而成为阵列毛细管电泳主要的检测方式，常见有扫描式和成像式两种。成像式检测对激光强度要求较高，并且照射到毛细管检测窗口上的激光强度要一致，由于毛细管排列紧密，容易出现相邻毛细管之间荧光信号的相互干扰；扫描式检测对激光强度要求较低，但转动部件的引入导致毛细管的定位比较困难，数据采集速度慢且容易出现偏差。

中国专利(申请号：03133511.X)公开了一种毛细管阵列电泳旋转式激光扫描共聚焦检测仪，用于分离与检测。该专利采用气体激光器作为激发光源，进样方式单一、缺少电泳高压控制系统，同时气体激光器性能不稳定、使用寿命短。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于532nm激光诱导荧光共聚焦检测的多通道模式毛细管电泳装置，可以解决现有技术的存在的问题，具有高通量、定位准确、使用灵活、造价低廉的特点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于532nm激光诱导荧光检测的多通道模式毛细管电泳装置，它主要由半导体激光器、光学元件、高压电源、高压继电器、毛细管、缓冲液池、电极、电流表、双轴微型直流电机、反射镜、绝对型旋转编码器、译码电路、光电倍增管、数据采集卡、计算机、板及支柱组成。

双轴微型直流电机固定于板中心的定位槽里，板由支柱支撑固定，双轴微型直流电机的一轴通过连轴器与绝对型旋转编码器连接，绝对型旋转编码器与译码电路相连接(绝对型旋转编码器输出的信号传递给译码电路)，译码电路再与计算机线路连接。

毛细管阵列采用圆形对称布局，由刻有1、2、4、8、16、32、64或128等份均匀凹槽的聚四氟乙烯环固定，毛细管的两端分别置于缓冲液池中，其一端由电泳阳极通过继电器与电泳高压电源相接，另一端由电泳阴极经电流表同地相连。

所述双轴微型直流电机的另一轴固定有下端为“V”字形的转子，“V”字形的两平面与水平面的夹角均为45°，其中一平面铣有圆形凹槽，反射镜(500nm-650nm)固定于凹槽内，其反射面与水平面呈45°角，且反射镜置于圆形对称布局毛细管阵列的中心轴上，中心轴上的反射镜可与圆形对称布局的毛细管进行相对旋转，进行激光扫描，反射镜的正下方设置有水平放置的透镜，透镜的正下方固定有与水平面呈45°角的双色镜，双色镜的正下方放置有与水平面呈45°角的反射镜，反射镜置于半导体激光器的激光光路上。

在双色镜的反射光路上依次设有长通滤波片、透镜及光阑，经透镜聚焦到光阑上的荧光信号传递给光电倍增管检测，光电倍增管将光信号转变为电信号，经12位数据采集卡A/D转换后，由计算机存储。