用于高通量测量小鼠呼气中挥发性有机物的质谱在线检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于高通量测量小鼠呼气中挥发性有机物的质谱在线检测装置，属于呼气中挥发性有机物检测技术领域。该装置包括小鼠呼气模块、气路控制单元和在线高灵敏质谱。通过瓶体、瓶盖、螺栓、调节滑槽和小鼠固定器固定小鼠，小鼠口鼻对准开口，放入呼气烟雾箱。呼气烟雾箱设有密封盖，左侧设有进气管道，右侧设有出气旁路管道和呼气采样管道，内部配有挡流板。气路控制单元通过程序控制小鼠呼气检测模块，并联接入质谱采样口，控制电磁阀打开，在线高灵敏质谱采样。本发明专利技术采用直接采样的方式，提高了自动化水平和样品检测精密度，实现了小鼠呼气中挥发性有机物的快速高通量在线检测。鼠呼气中挥发性有机物的快速高通量在线检测。

【技术实现步骤摘要】
用于高通量测量小鼠呼气中挥发性有机物的质谱在线检测装置
所属

[0001]本专利技术涉及质谱进样装置，具体涉及一种用于高通量测量小鼠呼气中挥发性有机物的质谱在线检测装置，属于呼气中挥发性有机物检测


技术介绍

[0002]许多研究已经表明，呼气中挥发性有机物（VOCs）的检测分析可以作为一种非侵入的疾病诊断手段。人体的呼气中含有超过500种VOCs，主要可以分为烃、酮、醛、醇、有机酸、含硫和氮的化合物、芳香族化合物、酯和萜烯。呼气中存在的大量的VOCs为检测病理状态提供了一种可能的方法，具有安全无创、简单便捷、接受度高的特点。在相关哺乳类实验动物中，小鼠具有个体小，饲养管理方便，易于控制，生产繁殖快的特点，而且目前对小鼠已有很多成熟的疾病模型及药效评价模型。因此利用小鼠进行呼气VOCs的检测研究，可更好地拓展到基因功能、生理病理机制和药物等层面研究。
[0003]在呼气VOCs检测研究中，常常需要对小鼠的呼气进行无外源污染条件下的固定采集，且需要实现多批次小鼠的高通量检测。目前并没有标准的呼气采集方法，文献报道中使用过的收集方法有：气袋收集、呼出气体冷凝液收集和固相微萃取法等。这些方法存在着一定的局限性，主要体现在：（1）不同收集装置对待测物的吸附性不一，干扰实际检测值；（2）不能反复使用，实验成本较高；（3）难以匹配小动物口鼻，不适合开展小动物样品检测。因此，研发一种用于高通量直接测量小鼠呼气中挥发性有机物的质谱检测装置具有非常重要的意义。其中涉及的在线质谱技术包括质子转移质谱（PTR
‑r/>MS）、低气压光电离质谱（LPPI
‑
MS）、复合离子源质谱（AI
‑
MS）等，这类仪器通过质谱图就可检测到待测物的分子量，检测速度快、灵敏度高、不需要色谱进行分离，适合对呼气VOCs这种复杂样品进行分析。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种用于高通量测量小鼠呼气中挥发性有机物的质谱在线检测装置。本专利技术克服了现有技术的缺陷，采用直接采样的方式，配合高灵敏在线质谱技术，实现小鼠呼气VOCs的实时检测。每个检测模块主体由不锈钢材质的呼气烟雾箱组成，在模块采样管处，针对小鼠口鼻特征将做了特殊优化。检测后将单个模块清洗烘干，即可重复使用。整个检测装置通过软件和电磁阀控制吹扫、进样、换气等功能，提高了自动化水平。这种方式不仅减轻了人员工作量，而且提高了样品检测的精密度，循环测试程序实现了小鼠呼气中VOCs的快速高通量在线检测。
[0005]本专利技术的技术方案的实现方式：用于高通量测量小鼠呼气中挥发性有机物的质谱在线检测装置，其特征在于，包括小鼠呼气检测模块、气路控制单元和在线高灵敏质谱。
[0006]所述的小鼠呼气检测模块包括小鼠呼气烟雾箱和模块内部的小鼠固定器。多个小鼠呼气检测模块并联接入质谱进样口，气路控制单元通过程序来控制对应的小鼠呼气检测
模块工作。
[0007]所述的小鼠呼气烟雾箱主体采用不锈钢材质，小鼠呼气烟雾箱顶端设有密封盖，密封盖采用钢化玻璃材质，用卡槽和密封圈加以固定。所述的小鼠呼气烟雾箱左侧设置有进气管道，右侧设置有出气旁路管道和呼气采样管道，内部靠近进气管道处设置有挡流板。
[0008]所述的小鼠固定器，采用不锈钢材质，包括瓶体和瓶盖。其特征在于瓶体上有调节滑槽，瓶盖可通过螺栓固定在调节滑槽的任何位置上，瓶盖上开有开口。
[0009]进一步的，所述的开口，一端正对小鼠的口鼻，一端接入呼气采样管道。
[0010]进一步的，所述的呼气采样管道，采用不锈钢材质，呼气采样管道外径与开口的内径匹配，可直接插入开口。呼气采样管道外部缠有伴热带，通过管道和阀门接入质谱进样口。
[0011]所述的气路控制单元，通过软件程序控制位于呼气采样管道下游的电磁阀、位于进气管道上游的电磁阀以及出气管路的电磁阀。
[0012]用于高通量测量小鼠呼气中挥发性有机物的质谱在线检测方法，操作步骤如下：(1) 安放待测小鼠将待测小鼠放入小鼠固定器瓶体内，盖上瓶盖，根据小鼠的大小调节瓶盖的位置，并使用螺栓固定在调节滑槽上，固定后保证小鼠的口鼻正对开口；把小鼠固定器放入小鼠呼气烟雾箱，开口直接接入呼气采样管道。
[0013](2) 吹扫关闭密封盖，启动气路控制单元相关程序，控制电磁阀打开，通入合成空气吹扫3分钟，以此避免外源性的挥发性有机物干扰；合成空气从出气旁路管道排出。
[0014](3) 进样启动气路控制单元相关程序，控制电磁阀和电磁阀打开，气体流速分别调至200 ml/min、800 ml/min，启动在线高灵敏质谱采样程序，每个数据点的采样时间约为10秒；多余的合成空气从出气旁路管道排出。
[0015](4) 清洗取出小鼠固定器，关闭密封盖，启动气路控制单元相关程序；控制电磁阀打开，吹入合成空气，合成空气从出气旁路管道排出；吹扫3
‑
5分钟，即可进入下一个循环操作。
[0016]本专利技术提出的一种用于高通量测量小鼠呼气中挥发性有机物的质谱在线检测装置具有以下有益效果：1、本专利技术的各个检测模块灵活、可编组，可根据不同批量的检测需求进行组装，操作简单，方便快捷。
[0017]2、本专利技术可实现同时对多个复杂的呼气中挥发性有机物样品进行在线、快速高通量的质谱检测，检测限可达到ppt甚至低于ppt级别。
[0018]3、本专利技术将呼气采集与质谱检测模块化，器件与多种在线高灵敏质谱进样口兼容，可以简化操作步骤，节省样品准备时间，提高检测效率。
[0019]4、本专利技术的小鼠呼气检测器件为模块化设计，方便拆卸和组装，也可进一步的增加其他功能化模块，具有良好的扩展性和兼容性。
[0020]5、本专利技术成本低廉，制造过程简单，信号稳定，高通量，使用方便，并且具有不断优化的可能。
附图说明
[0021]为了更清楚的说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一种实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本专利技术用于高通量测量小鼠呼气中挥发性有机物的质谱在线检测装置的取样过程示意图。
[0023]图2为图1中1处的局部放大图。
[0024]图中标记，1.小鼠固定器，2.小鼠呼气检测模块，3.小鼠呼气烟雾箱，4.进样阀门，5.气路控制单元，6.在线高灵敏质谱，7.质谱进样口，8.挡流板，9.进气管道，10.出气旁路管道，11.呼气采样管道，12.密封盖，13.瓶体，14.瓶盖，15.调节滑槽，16.螺栓，17.开口，18.电磁阀，19.电磁阀，20.电磁阀。
具体实施方式
[0025]下面结合附图对本专利技术的实施例作详细说明：本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行，本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0026]如图1所示，用于高通量测量小鼠呼气中挥发性有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于高通量测量小鼠呼气中挥发性有机物的质谱在线检测装置，包括小鼠呼气检测模块2，气路控制单元5，在线高灵敏质谱6;所述小鼠呼气检测模块2包括小鼠呼气烟雾箱3和模块内部固定小鼠的小鼠固定器1;小鼠呼气检测模块2的体积约为3.75 L;小鼠呼气检测模块2可以多个编组并联入质谱进样口7，气路控制单元5通过程序控制对应的小鼠呼气检测模块2工作;所述小鼠呼气烟雾箱3顶端设有密封盖12，密封盖12以卡槽和密封圈固定;小鼠呼气烟雾箱3左侧面有进气管道9;小鼠呼气烟雾箱3右侧面有出气旁路管道10和呼气采样管道11;小鼠呼气烟雾箱3内部靠近进气管道9处设置有挡流板8，避免空气直接吹扫小鼠。2.根据权利要求1所述的用于高通量测量小鼠呼气中挥发性有机物的质谱在线检测装置，其特征在于，所述小鼠呼气检测模块2包括小鼠呼气烟雾箱3和模块内部固定小鼠的小鼠固定器1;多个小鼠呼气检测模块2并联入质谱进样口，气路控制单元5通过程序控制对应的小鼠呼气检测模块2工作。3.根据权利要求1所述的用于高通量测量小鼠呼气中挥发性有机物的质谱在线检测装置，其特征在于，所述小鼠呼气烟雾箱3顶端设有密封盖12，以卡槽和密封圈固定;小鼠呼气烟雾箱3两侧设置有进气管道9，出气旁路管道10和呼气采样管道11;小鼠呼气烟雾箱3内部靠近进气管道9处设置有挡流板8。4.根据权利要求1所述的用于高通量测量小鼠呼气中挥发性有机物的质谱在线检测装置，其特征在于，所述小鼠固定器1包括瓶体13和瓶盖14，瓶体13上有调节滑槽15，瓶盖14可通过螺栓16固定在调节滑槽15的任何位置上，瓶盖14上开有开口，开口17一端正对小鼠的口鼻，一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：李震，吴晓雪，束继年，杨波，郭烨东，杨腾，
申请(专利权)人：中国科学院大学，
类型：发明
国别省市：