[发明专利]转动扫描毛细管阵列分析仪

说明书

技术领域

本发明属于生物分析技术领域，特别涉及一种转动扫描毛细管阵列分析仪。

背景技术

毛细管电泳是在电场的作用下，样品在毛细管中迁移，样品中不同的成份具有不同的迁移速度，实现分离，并在毛细管中的检测窗处进行探测，通过探测的信号对样品进行分析。这一技术广泛用于生物化学分析，如DNA、蛋白质分离分析，其分离效率高、样品消耗少、易实现自动化，其在DNA测序、生物与临床研究、法医鉴定、环境保护、分析化学和食品检测等领域有着广泛的应用。电泳样品的检测主要有同位素标记、化学发光方法、表面等离子共振和激光诱导荧光，通常采用光学检测，其中灵敏度最高、应用最广的是激光诱导荧光检测。

为了实现高通量分析，可以将多根毛细管同时电泳，检测窗排成阵列，进行并行检测，即毛细管阵列电泳荧光检测。目前的毛细管阵列电泳检测方法有如下几种：(1)将毛细管平行排列，由成像物镜成像到CCD上进行非扫描非共焦检测。但非共焦方式的检测灵敏度受到限制。(2)将毛细管平行排列，并置于一个扫描平台上，通过扫描平台的运动实现扫描共焦检测，或者由镜头相对毛细管运动，实现对毛细管阵列的扫描。这种扫描方式的扫描速度受驱动器限制，且震动大。(3)将毛细管或微通道径向阵列排布于一个圆盘平面上，镜头垂直于圆盘配置，并绕圆盘中心转动，实现扫描。但，毛细管的圆盘排布会给分析应用带来不便，且镜头旋转机构复杂，不易小型化。(4)将毛细管排列在一个圆柱上，镜头在圆柱内垂直于圆柱的中心轴配置，通过镜头绕中心轴做圆周运动实现扫描。采用这种方式，毛细管需圆周排列，系统体积大，要求镜头尺寸小，并且由于镜头位于毛细管阵列的圆柱面内部，毛细管阵列的排布凹向镜头，且阵列的圆柱面受到体积限制。因此，要求镜头的工作距离大，荧光收集角度较小，仪器的检测灵敏度受到限制。

发明内容

本发明提供一种高通量、高灵敏度、大荧光收集角度且性能优良的转动扫描毛细管阵列分析仪。

本发明所采取的技术方案如下：转动扫描毛细管阵列分析仪，包括激光光源、扫描反射镜、扫描物镜、毛细管检测窗固定装置、毛细管进样端、毛细管废液端、光束转折系统、荧光分光镜、荧光滤色片、光探测器、扫描中心轴，多根毛细管绕扫描中心轴排列成圆柱形阵列而形成毛细管阵列，毛细管阵列固定安装于毛细管检测窗固定装置；毛细管检测窗固定装置包括一个圆筒，检测窗固定于圆筒外壁，毛细管穿过圆筒内部后往回弯折180度，弯折后又穿过圆筒内部，端部形成毛细管废液端；激光光源发出的激光束依次经过荧光分光镜、扫描反射镜、光束转折系统、扫描物镜，扫描物镜将激光光源发出的激光束会聚于毛细管的检测窗；毛细管中荧光标记的生物样品被激光激发后，发出的荧光经扫描物镜、光束转折系统、扫描反射镜、荧光分光镜后，再经过荧光滤色片，由光探测器进行探测。

所述的转动扫描毛细管阵列分析仪，扫描物镜、光束转折系统、扫描反射镜安装于同一扫描平台，绕扫描中心轴转动，扫描探测毛细管阵列中每个毛细管上的检测窗。

所述的转动扫描毛细管阵列分析仪，荧光分光镜采用二向色镜或中心带孔的反射镜。

所述的转动扫描毛细管阵列分析仪，毛细管阵列是多根毛细管排列在一个绕扫描中心轴的圆弧面上形成的阵列，由该毛细管圆弧阵列替代圆柱形阵列。

所述的转动扫描毛细管阵列分析仪，扫描检测时毛细管阵列固定，扫描物镜绕扫描中心轴往复摆动。

所述的转动扫描毛细管阵列分析仪，扫描检测时扫描物镜固定，毛细管阵列绕扫描中心轴往复摆动。

本发明的毛细管阵列包括两种排布方式：

1、圆柱形排列，即多根毛细管在一个圆柱面上均匀排布，圆柱面的中心轴即扫描中心轴。

2、弧形排列，即多根毛细管平行排列在一个圆柱面上，但只排布于圆柱面的一个弧形部分，而非排布于整个圆柱。

对于圆柱形排布，阵列分析的扫描方式是扫描物镜、光束转折系统、扫描反射镜一起固定在一个扫描旋转装置上，共同绕扫描中心轴旋转，逐次扫描毛细管阵列中的每根毛细管。在此过程中，扫描光斑聚焦于毛细管检测窗构成的圆柱面上，并绕扫描中心轴旋转。

弧形排布的扫描分析方式包括：1、扫描中心轴与扫描物镜位于毛细管阵列所在圆柱面的同侧，扫描物镜及反光镜绕扫描中心轴往复旋转扫描，毛细管阵列固定。2、扫描中心轴与扫描物镜位于毛细管阵列所在圆柱面的同侧，扫描物镜固定，毛细管阵列绕扫描中心轴往复旋转扫描。3、扫描中心轴与扫描物镜位于毛细管阵列所在圆柱面的两侧，扫描物镜及反光镜绕扫描中心轴往复旋转扫描，毛细管阵列固定。4、扫描中心轴与扫描物镜位于毛细管阵列所在圆柱面的两侧，扫描物镜固定，毛细管阵列绕扫描中心轴往复旋转扫描。