恒温反应分光光度测定系统及其测定方法技术方案

本发明专利技术提供了一种恒温反应分光光度测定系统，属于化学、化工与生化检测领域，包括主体部分、恒温部分、进样部分、清洗部分和控制部分。本发明专利技术的系统使反应与分光光度测定在同一容器中同时进行，可以准确地控制反应体系的温度，全程不间断地测定反应体系的吸光度、透光率等参数，从而可以精确地显示和计算其中任意时段或时长的吸光度、透光率等参数及其变化值。本发明专利技术通过进样、混匀、测定及清洗操作的自动化以及多个样液或参数的同时测定，大幅度节省了手工操作，减少了偶然误差，提高了测定的工作效率，可实现快速、高效、大批量、连续的样液检测及质量评定，能够为生产调控提供实时的在线数据反馈。

【技术实现步骤摘要】
恒温反应分光光度测定系统及其测定方法
本专利技术涉及化学、化工与生化检测领域，具体是一种恒温反应分光光度测定系统及其测定方法。
技术介绍
分光光度法是一类历史悠久且极为重要的分析方法，在化学、生命科学、药品分析、食品检验、医疗卫生、环境保护等多个领域均有广泛应用。对于化学、生物反应的检测，通常反应过程与分光光度检测在时间和空间上是相互分离的，即反应和检测往往不在同一容器中同时进行。而且，反应过程中试剂的添加、混合，以及检测过程中比色皿的装填、清洗等仍以手工操作为主，难以实现快速、高效、大批量或连续的检测。有些分光光度检测，反应、检测的温度及时长对检测结果的影响较大。比如，与生物酶相关的分光光度法检测，往往需要控制反应体系的温度，包括控制酶催化反应起始阶段的温度；对于酶催化反应时间较短的，则要精确地控制催化反应的时长。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在克服现有的分光光度测定装置及方法的不足，提供一种精确控制反应液和反应体系的温度，能够实时监测反应体系的吸光度、透光率等参数，进而精确地测定在设定的温度和反应时间的吸光度、透光率等参数及其变化值；可以在反应体系的反应过程中实施进样、搅拌或/和振荡、测定等操作，而且进样、混匀、测定及清洗等均可实现自动化以及可以同时测定多个样品的分光光度测定系统及其方法。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种恒温反应分光光度测定系统，包括主体部分、恒温部分、进样部分和控制部分，所述主体部分包括光源、单色器、反应池组件和检测器，所述反应池组件内设有反应池，所述反应池外侧设置有能够通过介质对反应池内的反应体系产生温控作用的温控部件；所述恒温部分包括温控组件，所述温控组件通过温控部件精确控制反应池内反应试剂和待测样液的温度；进一步地，所述温控组件可以是单温控组件也可以设置为多联温控组件，以此实现不同反应池内反应体系的温度设定。所述进样部分将恒温的反应试剂及待测样液加入反应池内，实现进样；所述控制部分由控制组件构成，用于同步监控分光光度测定系统各个部分的运行。进一步地，所述温控部件为夹套，所述温控组件通过管路与反应池外侧的夹套相连。进一步地，所述反应池与光路正交的两面安装有能够透过紫外和(或)可见光的光学窗口，所述光学窗口为石英板及玻璃板中的至少一种，所述反应池同时起到比色皿的作用。进一步地，所述反应池安装有混匀装置，所述混匀装置为振荡器及搅拌器中的至少一种，用于反应池内液体的混匀及反应池内部的清洗。进一步地，所述进样部分采取自动进样或手动进样；进一步地，当所述进样部分采用自动进样时：所述进样部分包括反应试剂容器、待测样液架、进样器、计量泵及相关管路，反应试剂及待测样液分别通过计量泵及进样器定量地加入反应池，实现自动、精确进样，并配合混匀装置而启动反应，所述反应试剂容器及待测样液架放置于恒温部分，用以对反应试剂及待测样液进行预热、预冷及恒温控制。反应试剂容器与反应池相连的管路外还可以安装温控装置，以对相关管路进行恒温控制。进一步地，还包括一清洗部分，所述清洗部分包括清洗液容器、废液容器、泵及相关管路，所述清洗容器通过泵及相关管路与反应池相连，所述清洗液容器中的清洗液通过泵及相关管路输送至反应池，实施对反应池的清洗与废液的排放。进一步地，清洗液或废液的排放可以通过上部吸液、底部排液或者溢流排液中的至少一种方式实现：所述上部吸液方式：排液管路安装于反应池上方，通过泵将清洗液或废液排出至废液容器中，其中，位于反应池中的废液排出管路的前段可以安装有自动伸缩吸液管，通过伸缩功能，在实施检测时缩回，可以避免废液排出管路在检测时对光路的影响；所述底部排液方式：排液管路安装于反应池的底部，可以通过阀门及泵控制废液的排出；所述溢流排液方式：反应池与光路平行的两个内壁上方的高度低于反应池与光路正交的二个内壁的高度，从而使得溢流出的废液沿矮壁的外侧流入盛放废液的容器中；清洗结束，反应池中剩余的废液可以再通过上部吸液或底部排液的方式排出。进一步地，所述反应池的上部形状为长方体，下部形状为弧形或锥形，便于废液的彻底排出；所述反应池的形状可以是呈卧式的圆柱体，石英板及玻璃板中的至少一种安装于圆柱体的两个圆形端面；所述反应池可以是与光路正交两面为平面的球体，石英板及玻璃板中的至少一种安装于两个平面上；所述反应池可以是上部形状为与光路正交两面为平面的圆柱体，下部形状为弧形或锥形，石英板及玻璃板中的至少一种安装于两个平面上。进一步地，所述温控组件为内部恒温循环液体或基于半导体控温的温控组件中的至少一种，所述基于半导体控温的温控组件包括半导体控温模块、水泵、恒温水槽及控制器，所述半导体控温模块制冷或加热循环液体，所述水泵使循环液体在半导体控温模块、反应池外层的夹套及恒温水槽中循环，控制器通过反应池外侧夹套中液体的温度信号来对半导体控温模块进行调节控制，从而对反应池中的体系进行精确的温度控制，进而准确地测定和读取吸光度、透光率等参数或者某一时间段吸光度、透光率等参数的变化值。进一步地，所述反应池组件可以是单反应池组件也可以设置为多联反应池组件，以此实现多个反应体系的同时进行。进一步地，位于反应池中的清洗管路前端安装有喷淋器，所述喷淋器可以旋转及伸缩移动，以此实现反应池的彻底清洗。本专利技术还提供了上述分光光度测定系统的测定的方法，包括如下步骤：设定检测波长，对反应体系、反应试剂及待测样液实施温度控制，将反应试剂及待测样液分别通过计量泵及进样器定量地加入到反应池中，反应池中的混匀装置对反应体系进行混匀，测定吸光度、透光率等参数随时间的变化，获得特定时间段吸光度、透光率等参数的变化值。测定完毕，利用清洗部分对反应池进行彻底清洗，排出清洗液。本专利技术还提供了上述分光光度测定系统在检测生物酶的酶活、可以被生物酶催化的底物的浓度、样液组成成分的含量、样液中菌体的生物量中的应用。相对于现有技术，本专利技术具有以下优势：本专利技术的系统使反应与分光光度测定在同一容器中同时进行，可以准确地控制反应体系的温度，全程不间断地测定反应体系的吸光度、透光率等参数，从而可以精确地显示和计算其中任意时段或时长的吸光度、透光率等参数及其变化值，因而，对于某些反应可以缩短测定的时间，进而缩短检测周期。将本专利技术应用于生物酶的酶活测定，产生了另一个优异的效果，即不需要实施终止酶催化反应的灭酶操作，简化了操作步骤。本专利技术通过进样、混匀、测定及清洗操作的自动化以及多个样液或参数的同时测定，大幅度节省了手工操作，减少了偶然误差，提高了测定的工作效率，可实现快速、高效、大批量、连续的样液检测及质量评定，能够为生产调控提供实时的在线数据反馈。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是根据本专利技术分光光度测定系统的结构示意图。图2是根据本专利技术分光光度测定系统的混匀装置(振荡器及搅拌器)。图3是根据本专利技术分光光度测定系统的单反应池组件及多联反应池组件。图4是根据本专利技术分光光度测定系统的不同形状的反应池。图5是根据本专利技术分光光度测定系统的基于半导体控温的温控组件结构示意图。图6是根据本专利技术分光光度测定系统的不同排液方式及相关装置。图7是根据本专利技术分光光度测定系统的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种恒温反应分光光度测定系统，其特征在于：包括主体部分、恒温部分、进样部分和控制部分，所述主体部分包括光源、单色器、反应池组件及检测器，所述反应池组件内设有反应池，所述反应池外侧设置有能够通过介质对反应池内的反应体系产生温控作用的温控部件；所述恒温部分包括温控组件，所述温控组件通过温控部件精确控制反应池内反应试剂和待测样液的温度；所述进样部分将恒温的反应试剂及待测样液加入反应池内，实现进样；所述控制部分由控制组件构成，用于同步监控分光光度测定系统各个部分的运行。

【技术特征摘要】
1.一种恒温反应分光光度测定系统，其特征在于：包括主体部分、恒温部分、进样部分和控制部分，所述主体部分包括光源、单色器、反应池组件及检测器，所述反应池组件内设有反应池，所述反应池外侧设置有能够通过介质对反应池内的反应体系产生温控作用的温控部件；所述恒温部分包括温控组件，所述温控组件通过温控部件精确控制反应池内反应试剂和待测样液的温度；所述进样部分将恒温的反应试剂及待测样液加入反应池内，实现进样；所述控制部分由控制组件构成，用于同步监控分光光度测定系统各个部分的运行。2.根据权利要求1所述的恒温反应分光光度测定系统，其特征在于：所述温控部件为夹套，所述温控组件通过管路与反应池外侧的夹套相连。3.根据权利要求1所述的恒温反应分光光度测定系统，其特征在于：所述反应池与光路正交的两面安装有能够透过紫外或/和可见光的光学窗口，所述光学窗口有为石英板及玻璃板中的至少一种，所述反应池同时起到比色皿的作用。4.据权利要求1所述的恒温反应分光光度测定系统，其特征在于：所述反应池安装有混匀装置，所述混匀装置为振荡器及搅拌器中的至少一种，用于反应池内液体的混匀及反应池内部的清洗。5.根据权利要求4所述的恒温反应分光光度测定系统，其特征在于：所述进样部分采取自动进样或手动进样；当所述进样部分采用自动进样时：所述进样部分包括反应试剂容器、待测样液架、进样器、计量泵及相关管路，反应试剂及待测样液分别通过计量泵及进样器定量地加入反应池，实现自动、精确进样，并配合混匀装置而启动反应，所述反应试剂容器及待测样液架放置于恒温部分，用以对反应试剂及待测样液进行预热、预冷及恒温控制；反应试剂容器与反应池相连的管路外还可以安装温控装置，以对相关管路进行恒温控制。6.根据权利要求1所述的恒温反应分光光度测定系统，其特征在于：还包括一清洗部分，所述清洗部分包括清洗液容器、废液容器、泵及相关管路，所述清洗容器通...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜文侠，田晓丽，张笑然，孙瑞雪，
申请(专利权)人：中国科学院天津工业生物技术研究所，
类型：发明
国别省市：天津,12