一种双参数动态荧光检测系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种双参数动态荧光检测系统及方法，包括，光源、发射滤光片、比色皿、第一光电倍增管、第二光电倍增管、第一接收滤光片、第二接收滤光片、数据采集器，光源、发射滤光片以及比色皿形成荧光激发光路，当单色光激励之后，量子点与敏感物质分别激发出波长不同的两种荧光信号，通过第一光电倍增管、第二光电倍增管分别检测两种不同波长的荧光强度，从而可以实现两种参数的同步快速测量。本发明专利技术的装置体积小，重量轻。

A Two-parameter Dynamic Fluorescence Detection System and Method

The invention provides a two-parameter dynamic fluorescence detection system and method, including a light source, a emission filter, a colorimetric dish, a first photomultiplier tube, a second photomultiplier tube, a first receiving filter, a second receiving filter, a data acquisition device, a light source, a emission filter and a colorimetric dish to form a fluorescence excitation light path. After a monochrome light excitation, a quantum dot is separated from a sensitive substance. Two kinds of fluorescence signals with different wavelengths are excited. The fluorescence intensity of two different wavelengths is detected by the first photomultiplier tube and the second photomultiplier tube respectively, so that the synchronous and fast measurement of the two parameters can be realized. The device of the invention has small volume and light weight.

【技术实现步骤摘要】
一种双参数动态荧光检测系统及方法
本专利技术涉及荧光检测系统与方法，具体地，涉及一种双参数动态荧光检测系统及方法。
技术介绍
在光学检测方法中，荧光法的固有检测灵敏度高，所需样品量少，检测限通常较其他方法低，同时包含有荧光强度、荧光寿命、量子产率、激发峰波长、发射峰波长等多种测量参数可供使用，因此应用较为广泛。目前，荧光法已经广泛应用于生化、化学、药物分析、食品检验、地理、冶金、医学、环境科学、生命科学研究等领域中。目前基于荧光法的仪器主要有荧光分析仪和荧光分光光度计，均可以测定荧光物质的性质和含量的分析。荧光分析仪主要是针对生产过程中以及原材料中可能含有有害物质的产品进行环保检测的一种工具，一般用于工厂和海关检测。荧光分光光度计主要包括手持式、自动记录式和微机化式几种类型，就测量精度而言，前两种类型远远不及后者，且三种类型体积均偏大，不便于灵活使用。但是，现有的荧光检测仪器均存在以下不足之处：其一，现有的荧光检测仪器样品仓的均为属于封闭方式，只能在被测样品处于稳定状态之后送入样品仓进行检测，不仅操作过程复杂、耗时长，而且无法测量样品在反应零时刻的变化，存在初始阶段的检测盲区。这对于很多瞬间发生的生物化学反应无法做到实时、动态、快速的动态检测。其二，现有的荧光检测仪器均为光谱式检测仪器，可调制激发光波长，可检测发射波谱。虽然可适用于多种被测物质成分，但是每次检测过程只能测量单一参数，而且系统复杂、成本高。
技术实现思路
针对现有技术中的不足，本专利技术的目的是提供一种双参数动态荧光检测系统及检测方法，可实现双参数同步快速检测。根据本专利技术的第一个方面，提供一种双参数动态荧光检测系统，所述系统包括：光源、发射滤光片、比色皿、第一光电倍增管、第二光电倍增管、第一接收滤光片、第二接收滤光片、数据采集器，其中：所述光源为单一的宽光谱光源；所述发射滤光片用于产生所需波长的单色光，通过不同波长的发射滤光片产生不同窄带波长的近似单色光，用于不同物质成分的荧光激励；所述比色皿用于盛装检测溶液，所述检测溶液是量子点缓冲液与待测溶液的混合溶液，所述量子点表面修饰了对待测物质成分具有特异性的敏感物质，所述敏感物质与待测溶液的指定物质发生化学反应；所述光源、所述发射滤光片以及所述比色皿形成荧光激发光路，当所述光源发出单色光激励之后，经所述发射滤光片滤光后到达所述比色皿，使所述比色皿中检测溶液的所述量子点与所述敏感物质分别激发出不同波长的两种荧光信号；两种荧光信号分别经过所述第一接收滤光片、所述第二接收滤光片后到所述第一光电倍增管、所述第二光电倍增管；所述第一光电倍增管和第一接收滤光片组成第一荧光接收光路，所述第一光电倍增管接收与所述第一接收滤光片相同波长的荧光信号，所述第一接收滤光片的波长对应其中一种所述荧光信号的波长；所述第二光电倍增管与第二接收滤光片组成第二荧光接收光路，用于接收与所述第二接收滤光片相同波长的荧光信号，所述第二接收滤光片的波长对应于另一种所述荧光信号的波长；所述数据采集器分别连接第一光电倍增管的输出端和第二光电倍增管的输出端，同步采集所述第一荧光接收光路和第二荧光接收光路输出的不同波长的荧光信号，实现双参数同步检测。优选地，第一光电倍增管、第二光电倍增管对称分布在所述比色皿的两侧，第一光电倍增管和第二光电倍增管的轴线均与所述荧光激发光路呈90°角，可以同步测量两路荧光信号，或者测量一路荧光信号而另一路作为参比信号，测量模式可以自由选择。本专利技术中，所述比色皿内盛装的检测溶液是量子点缓冲液与待测溶液的混合溶液，当被激发光照射后将被激发出两种不同波长的荧光信号，进而可以实现双参数同步检测。本专利技术中，所述发射滤光片可以根据待测溶液的物质成分和待测参数的不同需要进行合理选择和替换，以测量不同物质成分或者不同参数的荧光强度信号。优选地，所述系统还包括箱体，其中，所述光源、所述发射滤光片、所述比色皿、所述第一光电倍增管、所述第二光电倍增管、所述第一接收滤光片、所述第二接收滤光片、所述电源、所述数据采集器设置于所述箱体内，所述箱体通过第一隔板分为第一腔室和第二腔室，所述第一隔板具有第一通光孔，所述第一通光孔用于通光，所述光源设置于所述第一腔室，所述发射滤光片设置于所述第一隔板上，并位于所述第一通光孔处，用于滤除光源发射光中的其他波长的杂散光；所述光源前端需要贴紧第一隔板，并对准第一隔板上的第一通光孔；所述发射滤光片安装在的第一隔板上，并对准第一隔板上的第一通光孔。所述比色皿、所述第一光电倍增管、所述第二光电倍增管、所述第一接收滤光片、所述第二接收滤光片设置于所述第二腔室，所述第二腔室通过第二隔板和第三隔板分别形成三个腔室，所述比色皿设置于中间腔室，所述比色皿的位置对应所述光源的位置，使所述光源通过发射滤光片、所述第一通光孔与所述比色皿形成荧光激发光路；所述第一光电倍增管、所述第二光电倍增管对称设置于所述比色皿的两侧腔室，所述第二隔板上设置有第二通光孔，所述第一接收滤光片设置于所述第二隔板上，并位于所述第二通光孔处，用于提取与所述第一接收滤光片相同波长的荧光，使所述第一光电倍增管通过第一接收滤光片和所述第二通光孔形成第一荧光接收光路；所述第三隔板上设置有第三通光孔，所述第二接收滤光片设置于所述第三隔板上，并位于所述第三通光孔处，用于提取与所述第二接收滤光片相同波长的荧光，使所述第二光电倍增管通过第二接收滤光片和所述第三通光孔形成第二荧光接收光路。所述电源为所述光源、所述数据采集器、所述第一光电倍增管、所述第二光电倍增管供电。所述电源为高稳定度集成稳压电源，为所述光源、所述数据采集器、所述第一光电倍增管、所述第二光电倍增管提供相应的电压，并为所述第一光电倍增管、所述第二光电倍增管提供精密可调的控制电压，为所述光源提供可调电压。将所述第一接收滤光片对准第二隔板上的第二通光孔，将所述第二接收滤光片对准第三隔板上的第三通光孔。将所述第一光电倍增管、所述第二光电倍增管的分别正对所述比色皿所在的腔室，紧挨第二隔板和第三隔板，并分别对准第二隔板上的第二通光孔和第三隔板上的第三通光孔；所述第一光电倍增管、所述第二光电倍增管的型号完全一致，使用同一电源供电；优选地，所述第一光电倍增管和所述第二光电倍增管对称分布在比色皿两侧，安装距离相同，参数相同，所述第一光电倍增管和所述第二光电倍增管的轴线分别与所述荧光激发光路呈90°角。所述第一光电倍增管和所述第二光电倍增管在待测溶液放入所述比色皿之初便开始采样荧光信号，因此可以获得化学反应最初时刻及以后的荧光信号变化全过程，从而实现了动态荧光信号的最快速检测。优选地，所述电源和所述数据采集装置设置于所述第一腔室内，所述第一腔室通过第四隔板、第五隔板形成三个腔室，所述光源设置于所述电源与所述数据采集装置之间腔室。优选地，所述箱体为密封式箱体，所述箱体具有仪器盖，所述仪器盖用于覆盖所述箱体，所述仪器盖上设置方孔，所述方孔的位置对应所述比色皿，所述方孔的尺寸大于所述比色皿的尺寸，用于人工对所述比色皿进行操作，所述方孔的上方设置遮光盖。所述仪器盖可以与箱体完全紧贴，隔离各个腔室；所述方孔尺寸比所述比色皿略大，所述方孔正对比色皿放置处，便于人工对所述比色皿进行操作；所述仪器盖设置有一小遮光盖，可以直接盖在所述比本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双参数动态荧光检测系统，其特征在于：所述系统包括：光源、发射滤光片、比色皿、第一光电倍增管、第二光电倍增管、第一接收滤光片、第二接收滤光片、数据采集器，其中：所述光源为单一的宽光谱光源；所述发射滤光片用于产生所需波长的单色光，通过不同波长的所述发射滤光片产生不同窄带波长的近似单色光，用于不同物质成分的荧光激励；所述比色皿用于盛装检测溶液，所述检测溶液是量子点缓冲液与待测溶液的混合溶液，所述量子点表面修饰了对待测物质成分具有特异性的敏感物质，所述敏感物质与待测溶液的指定物质发生化学反应；所述光源、所述发射滤光片以及所述比色皿形成荧光激发光路，当所述光源发出单色光激励之后，经所述发射滤光片滤光后到达所述比色皿，使所述比色皿中检测溶液的所述量子点与所述敏感物质分别激发出不同波长的两种荧光信号；两种荧光信号分别经过所述第一接收滤光片、所述第二接收滤光片后到所述第一光电倍增管、所述第二光电倍增管；所述第一光电倍增管和所述第一接收滤光片组成第一荧光接收光路，所述第一光电倍增管接收与所述第一接收滤光片相同波长的荧光信号，所述第一接收滤光片的波长对应其中一种所述荧光信号的波长；所述第二光电倍增管与第二接收滤光片组成第二荧光接收光路，用于接收与所述第二接收滤光片相同波长的荧光信号，所述第二接收滤光片的波长对应于另一种所述荧光信号的波长；所述数据采集器分别连接所述第一光电倍增管的输出端和所述第二光电倍增管的输出端，同步采集所述第一荧光接收光路和第二荧光接收光路输出的不同波长的荧光信号，实现双参数同步检测。...

【技术特征摘要】
1.一种双参数动态荧光检测系统，其特征在于：所述系统包括：光源、发射滤光片、比色皿、第一光电倍增管、第二光电倍增管、第一接收滤光片、第二接收滤光片、数据采集器，其中：所述光源为单一的宽光谱光源；所述发射滤光片用于产生所需波长的单色光，通过不同波长的所述发射滤光片产生不同窄带波长的近似单色光，用于不同物质成分的荧光激励；所述比色皿用于盛装检测溶液，所述检测溶液是量子点缓冲液与待测溶液的混合溶液，所述量子点表面修饰了对待测物质成分具有特异性的敏感物质，所述敏感物质与待测溶液的指定物质发生化学反应；所述光源、所述发射滤光片以及所述比色皿形成荧光激发光路，当所述光源发出单色光激励之后，经所述发射滤光片滤光后到达所述比色皿，使所述比色皿中检测溶液的所述量子点与所述敏感物质分别激发出不同波长的两种荧光信号；两种荧光信号分别经过所述第一接收滤光片、所述第二接收滤光片后到所述第一光电倍增管、所述第二光电倍增管；所述第一光电倍增管和所述第一接收滤光片组成第一荧光接收光路，所述第一光电倍增管接收与所述第一接收滤光片相同波长的荧光信号，所述第一接收滤光片的波长对应其中一种所述荧光信号的波长；所述第二光电倍增管与第二接收滤光片组成第二荧光接收光路，用于接收与所述第二接收滤光片相同波长的荧光信号，所述第二接收滤光片的波长对应于另一种所述荧光信号的波长；所述数据采集器分别连接所述第一光电倍增管的输出端和所述第二光电倍增管的输出端，同步采集所述第一荧光接收光路和第二荧光接收光路输出的不同波长的荧光信号，实现双参数同步检测。2.根据权利要求1所述一种双参数动态荧光检测系统，其特征在于：所述第一光电倍增管、所述第二光电倍增管对称分布在所述比色皿的两侧，所述第一光电倍增管和所述第二光电倍增管的轴线均与所述荧光激发光路呈90°角，用于同步测量两路荧光信号。3.根据权利要求1所述的一种双参数动态荧光检测系统，其特征在于：所述系统还包括箱体，其中，所述光源、所述发射滤光片、所述比色皿、所述第一光电倍增管、所述第二光电倍增管、所述第一接收滤光片、所述第二接收滤光片、所述电源、所述数据采集器设置于所述箱体内，所述箱体通过第一隔板分为第一腔室和第二腔室，所述第一隔板具有第一通光孔，所述第一通光孔用于通光，所述光源设置于所述第一腔室，所述发射滤光片设置于所述第一隔板上，并位于所述第一通光孔处，用于滤除所述光源发射光中的其他波长的杂散光；所述比色皿、所述第一光电倍增管、所述第二光电倍增管、所述第一接收滤光片、所述第二接收滤光片设置于所述第二腔室，所述第二腔室通过第二隔板和第三隔板分别形成三个腔室，所述比色皿设置于中间腔室，所述比色皿的位置对应所述光源的位置，使所述光源通过所述发射滤光片、所述第一通光孔与所述比色皿形成荧光激发光路；所述第一光电倍增管、所述第二光电倍增管对称设置于所述比色皿的两侧腔室，所述第二隔板上设置有第二通光孔，所述第一接收滤光片设置于所述第二隔板上，并位于所述第二通光孔处，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶卫，赵辉，吕娜，王侃，郑超，刘权，胡艳丽，夏润之，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31