[发明专利]一种发光探针及时间分辨荧光检测系统

权利要求书

1.一种时间分辨荧光检测系统，其特征在于，包括样品台、激发光源、信号发生系统、汇聚透镜、具有针孔的斩波器、扩束透镜、检测器和计算机，其中，

所述样品台用于放置检测样品，所述样品中包含发光探针分散液；所述激发光源向样品台发射激发光；所述汇聚透镜将样品台样品的荧光信号汇聚至斩波器的针孔处；所述信号发生系统提供晶体管-晶体管逻辑电平信号，控制斩波器转动频率和相位，同时提供调制信号给激发光源；所述扩束透镜将汇聚透镜的光扩束成平直的光束，供检测器检测；所述检测器通过信号线路连接计算机；所述计算机用于控制检测器，收集和处理时间分辨荧光探测信号；

所述发光探针分散液的发光探针为粒径不大于200nm的纳米颗粒，所述纳米颗粒包含稀土基质以及主要掺杂元素，所述主要掺杂元素选自Yb、Er、Tm、Nd、Ho中的一种或多种；

所述激发光源向样品台发射532nm、660nm、730nm、785nm、808nm、860nm、975nm、1208nm、1525nm或1670nm波段的激发光；

所述汇聚透镜收集的样品的荧光信号与所述激发光同波段；

所述时间分辨荧光检测系统使用时间门探测模式或者时间分辨探测模式：所述时间门模式以激发光关闭与斩波器开启之间的时间差作为延迟的时间门控，用于区分长寿命、短寿命的荧光信号；所述时间分辨模式在所述时间门模式的基础上，控制延迟门控的时间序列，采集不同延迟时间下的信号，然后从系列信号中解出需要的荧光信号衰减过程。

2.根据权利要求1所述的时间分辨荧光检测系统，其特征在于，所述纳米颗粒选自稀土氟化物REF₃、稀土氟化物的复盐A_xREF_3+ax、稀土氧化物REO_x、稀土氟氧化物REO_xF_y、稀土硫氧化物REO_xS_y、稀土氢氧化物RE(OH)_x、稀土碳酸盐RE(CO₃)_x、稀土草酸盐RE(C₂O₄)_x或稀土矾酸盐REVO₄；

其中，RE为稀土元素；

A选自Li、Na、K、Ca、Ba中的一种或多种；

当A选自Li、Na、K中的一种或多种时，a＝1；当A选自Ca、Ba中的一种或多种时，a＝2；

x、y为符合化学组成的整数或非整数。

3.根据权利要求1所述的时间分辨荧光检测系统，其特征在于，所述纳米颗粒为双层或多层的纳米颗粒，表面修饰的纳米颗粒，和荧光染料、生物分子、量子点、金属纳米颗粒或聚合物微球复合的纳米颗粒；或上述任一种纳米颗粒与细胞的共孵育物。

4.根据权利要求1所述的时间分辨荧光检测系统，其特征在于，所述样品中包含发光探针分散液的浓度为0.05～20mg/mL。

5.根据权利要求1所述的时间分辨荧光检测系统，其特征在于，所述检测包括时间分辨的光谱检测、生物分子的时间分辨荧光检测、细胞时间分辨荧光成像、动物体内器官或组织的时间分辨荧光成像。

6.根据权利要求5所述的时间分辨荧光检测系统，其特征在于，所述生物分子包含蛋白质、DNA、RNA或生物体内的活性成分。

7.根据权利要求1所述的时间分辨荧光检测系统，其特征在于，所述激发光源使用脉冲氙灯、脉冲激光器、可调制的半导体激光器或LED光源；所述检测器使用面阵探测设备、线列探测设备、光谱探测设备或点探测设备。

8.根据权利要求7所述的时间分辨荧光检测系统，其特征在于，所述面阵探测设备、线列探测设备、光谱探测设备或点探测设备包括电荷耦合器件、科学级互补金属氧化物半导体、电子倍增CCD、像增强型CCD或CMOS、铟镓砷红外相机、光谱线列相机、光纤光谱仪、光电倍增管，雪崩光电二极管。

9.根据权利要求1所述的时间分辨荧光检测系统，其特征在于，所述信号发生系统包含波形发生器、函数发生器、数字延迟发生器、射频信号发生器或经过同步的上述仪器中的两件或多件，或使用电脑驱动的数据采集卡直接进行电压信号的产生和输出。