[实用新型]一种用于微流控分析的激光诱导荧光检测器

说明书

技术领域：

本实用新型涉及微流控分析检测技术，尤其涉及一种用于微流控分析的高灵敏激光诱导荧光检测器。

背景技术：

自1990年Manz与Widmer等提出微全分析系统(miniaturized total analysis system，μ-TAS)概念以来，经过20年的发展，微流控芯片(microfluidic chip)或称芯片实验室(Lab on a chip)为当今生物、化学等领域的分析研究提供了一种新的技术平台。微流控(芯片)分析是在多条微米级分离分析通道的微小芯片上、纳升级至皮升级样品规模上的快速分析，从而带来许多优点，例如：不仅使样品与试剂消耗降低到纳升级至皮升级，而且使分析速度成十倍、百倍地提高，最终降低了成本；多种分析功能集成于一个芯片向实现维持一个完全闭合系统迈进了一大步，从而可以实现完全的自动化，减少污染，降低干扰和减少误差。检测技术作为对分析物定性和定量的手段，一直是微流控分析研究的热点之一。然而，由于芯片通道和器件尺度的减小，其检测池体积和检测光程分别以尺度的3次方和1次方减小，再加上小的进样量(皮升级至纳升级)，因此，微流控芯片分析的检测器与传统的实验室相比存在很大不同。以芯片毛细管电泳(MCE)为例，若芯片通道内径为50微米，进样量为1纳升，检测样品浓度为10^-9mol/L，要求质量检测限为阿摩尔水平(10^-18mol)。另外，随着微流控生化分析研究的不断深入和发展，迫切需要高灵敏度的检测仪器。

目前，已发展的微流控芯片检测器按其检测原理分主要有光学检测、电化学检测、质谱联用检测等。其中光学检测又分为激光诱导荧光检测器、紫外吸收检测器、化学发光检测器、折射率检测器、发射光谱检测器等。相对而言，激光诱导荧光检测器作为微流控分析的检测手段有如下独特优点：1)激光的单色性，易于校准并减小光散射；2)激光光束的高汇集性可接近光的衍射极限，适合激发微米级通道内一个非常小的样品对象，从而可以大大提高检测灵敏度；3)芯片的主要研究对象，诸如核酸、蛋白质、小分子、乃至细胞内含物等生物或者自身有荧光，或者可通过衍生化标记使其具有荧光，利于检测通用性的提高；4)选择恰当的激发/发射波长能达到很高的选择性，利于获得复杂生化组分的定性、定量信息。现有激光诱导荧光检测器的光路系统，按其结构原理分为正交型和共焦型。正交型光路适合较大样品池的分析。对于芯片等小尺度的检测对象，则多采用共焦型光路设计。目前涉及到激光诱导荧光检测器的商品化微流控分析仪器，仅有安捷伦公司的Agilent 2100生物芯片分析系统和加拿大Albert公司的微流控芯片分析仪。前者是由单一紧凑型仪器和专用芯片试剂盒集成的微流控分析平台，使用时须配套固定结构的芯片，且进样量应在几个微升(1-4μL)才能达到其应有性能，对微流控分析研究来讲通用性不强；后者采用532nm激光器，虽定位在实验室研究，但没有激光与芯片对中监测功能，且检测灵敏度、稳定性等指标有待进一步提高。另外，上述二种商品化仪器的价格过于昂贵，也限制了其在微流控检测中的应用。迄今为止，用于微流控分析的激光诱导荧光检测器大多依靠研究者在普通光学平台或荧光显微镜平台上自行搭建，受光路优化、背景光尤其是激光噪声等因素的影响，当前激光诱导荧光检测器存在的主要问题是检测灵敏度低、体积大、价格昂贵，难以满足低浓度生物样品的分析需要。

发明内容：

本实用新型的目的旨在克服现有技术的不足，提供一种高灵敏度、高稳定性和响应速度快的结构紧凑、体积小、操作简便的用于微流控分析的激光诱导荧光检测器。

本实用新型的目的可通过如下技术措施来实现：

该激光诱导荧光检测器的X-Y轴二维移动平台连于机箱顶板上，连接激发模块、对中监测模块、荧光信号处理模块的荧光收集模块连于机箱顶板内，微流控芯片放置盒安装在X-Y轴二维移动平台上，且能实现与荧光收集模块光轴线的相对位置的任意匹配。

本实用新型的目的还可通过如下技术措施来实现：

所述的激发模块包括激光器、激光滤光片的光轴线与荧光收集模块包括聚焦物镜、分色分光镜、带通滤光片、透镜、针孔、发射滤光片组、光电倍增管的光轴线呈90度角，其中分色分光镜与激发模块的光轴线呈45度角放置；

所述的荧光收集模块中的发射滤光片组、光电倍增管放置在一个光学暗室中

所述的对中监测模块包括CCD相机、长筒物镜、透反分光镜、透光圆筒、推拉手柄的光轴线与荧光收集模块的光轴线呈90度角，其中透反分光镜与对中监测模块的光轴线呈45度角放置；