專利名稱：流動注射電化學發光分析裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測量儀器，具體涉及一種流動注射電化學發光分析裝置。
背景技術：
電化學發光，或稱電致化學發光(Electrochemiluminescence，簡稱ECL)是指在電極表面進行的電子轉移反應生成的物質的激發態躍遷回基態以發光形式釋放能量的過程。電化學發光分析方法是直接利用電化學反應形成激發態發光體而發光或通過電解產物之間、電解產物與體系中某組分之間進行化學反應產生光輻射而實現分析物測定的發光分析技術，是電化學與化學發光相結合的產物。近年來，該技術已應用于流動注射、液相色譜、 毛細管電泳等的分析檢測中。其中，流動注射與電化學發光聯用技術應用得尤為廣泛。流動注射電化學發光系統具有快速、易于自動化、可以在線監測及高精密度等優點，流動電化學發光池可以提高檢測的速度與重現性，因而受到普遍歡迎。多數用戶使用的流動注射電化學發光檢測系統主要基于自行設計制作的流動電化學發光池，而目前商品化的流動電化學發光池很少見到。然而，目前實驗室自制的電化學發光池存在許多不足，主要表現在以下幾個方面第一，現有的進液主要包括發光試劑和被分析溶液，因此必定會涉及發光試劑和被分析物兩股液流混合過程，導致被分析溶液被稀釋以及物質峰的展寬，造成分析靈敏度的降低和裝置的相對復雜化；第二，流動電化學發光池容積較大，結構比較松散，工作所需溶液量大，進樣量大，物質在管道中的徑向擴散嚴重；第三，電極插入到流通式電化學發光池中，占據了電化學發光池的大量空間，限制了流通式電化學發光池向微型化發展，同時也導致了電化學發光池產生較大的死體積，工作電極有效面積占發光池截面的比例偏低，這些都影響了檢測的靈敏度。
發明內容本實用新型目的是提供一種流動注射電化學發光分析裝置，以實現高精度的測量。為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是一種流動注射電化學發光分析裝置，包括進樣系統、流動電化學發光池、光電倍增管、檢測器、負高壓、電化學工作站和計算機；所述流動電化學發光池設于屏蔽箱內；所述流動電化學發光池包括底座，底座內設有進液管道，底座的側壁設有ITO玻璃板，ITO玻璃板和側壁之間構成微型電化學發光池，微型電化學發光池與所述進液管道連通；所述ITO玻璃板上且位于微型電化學發光池內設有固化的CdTe量子點層，構成CdTe量子點電化學發光電極；所述底座的頂部設有溶液池，溶液池與所述微型電化學發光池連通；溶液池內設有參比電極和輔助電極，與所述CdTe量子點電化學發光電極構成三電極體系。上文中，所述光電倍增管設于ITO玻璃板的側面，優選近距離的置于ITO玻璃板的背側，可最高效益實現電化學發光的檢測。所述屏蔽箱一方面提供了電化學發光檢測所需的暗室，另一方面消除了外部的電磁干擾。所述CdTe量子點電化學發光電極作為工作電極同時作為微型電化學發光池的一壁并兼具光窗作用，工作電極正對底座內的進液管道。上述技術方案中，所述進樣系統包括微量注射泵和進樣器。緩沖溶液由微量注射泵推動流經進樣器，采用直接注射方式將被分析物注入并混合后進入微型電化學發光池。微型電化學發光池采用常用的三電極體系(工作電極、參比電極、輔助電極)，由電化學工作站提供激發電位，其中，工作電極是一種基于CdTe量子點修飾的ITO電化學發光電極，在電位的作用下，CdTe量子點于工作電極表面產生電化學發光。該微型電化學發光池與一體積較大的溶液池相連，參比電極和輔助電極均插入于此溶液池中，該溶液池同時作為廢液的收集池。通過進樣器注入的被分析樣品由緩沖液帶動流經微型電化學發光池時，量子點電化學發光電極上的電化學發光會對溶液中特定物質產生響應而導致發光強度的變化，通過光電倍增管檢測光強的變化可進行定量分析。上述技術方案中，所述ITO玻璃板和側壁之間設有出口管道墊片，出口管道墊片上設有開口，該開口夾設于ITO玻璃板和側壁之間構成所述微型電化學發光池；開口的頂端延伸至溶液池內，使溶液池與微型電化學發光池連通。所述出口管道墊片可以采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)墊片，墊片上的開口的寬度可調節工作電極的面積，該墊片的厚度調節微型電化學發光池的體積，從而得到較高的發光面積/體積比。上述技術方案中，所述微型電化學發光池的體積為10(Γ500納升。優選300納升。本實用新型的工作原理是緩沖溶液由微量注射泵推動流經進樣器，通過進樣器注入的被分析樣品由緩沖液帶動流經微型電化學發光池，微型電化學發光池采用常用的三電極體系(工作電極、參比電極、輔助電極)，由電化學工作站提供激發電位，在電位的作用下，CdTe量子點于工作電極表面產生電化學發光，電化學發光會對溶液中物質濃度變化產生響應而導致發光強度的變化，通過光電倍增管檢測光強的變化可進行定量分析。由于上述技術方案運用，本實用新型與現有技術相比具有的優點是1、本實用新型設有屏蔽箱，將流動電化學發光池設于屏蔽箱內，保證了系統的穩定性與緊湊性，最大程度的減小了外部因素對系統的影響。2、本實用新型采用了 CdTe量子點電化學發光電極，即把發光材料CdTe量子點固定到導電玻璃電極表面，實現了發光物質的固定化，因此不再需要輸送發光試劑的流路及混合裝置，實現了單流路測量，不僅簡化了檢測裝置，同時使量子點與電極表面電子傳遞更直接，發光強度大，光強穩定，且工作電極更換方便。3、本實用新型的微型電化學發光池的體積為納升級，體積更小，幾無死體積，所需待測物樣品量小，一般僅需微升量，限制了物質在管路中的徑向擴散，檢測靈敏度高，當其應用于多巴胺的檢測時，檢測限達到3. 6Χ ，并在1 X IO-11M至4Χ IOl之間呈現良好的線性關系，相對于目前可查閱的報道中對多巴胺的檢測限最低為10_1(ΙΜ，可見其檢測靈敏度提高了兩個數量級。[0023]4、本實用新型結合了電化學發光的高靈敏度和流動注射操作簡便、易于自動化、 適于連續分析等優點，實用性強，并以此為基礎，可以對電化學發光有增敏或猝滅作用的物質實現測定；還可進一步開發與其它技術如毛細管電泳(CE)或高效液相色譜(HPLC)等聯用，因而具有良好的應用前景。

圖1是本實用新型實施例一的結構示意圖；圖2是本實用新型實施例一中流動電化學發光池的主視圖；圖3是本實用新型實施例一中流動電化學發光池的俯視圖；圖4是本實用新型實施例一中流動電化學發光池的爆炸圖；圖5是本實用新型實施例一中流動電化學發光池的剖視放大圖。其中1、微量注射泵；2、進樣器；3、流動電化學發光池；4、光電倍增管；5、屏蔽箱； 6、檢測器；7、負高壓；8、進液管道；9、溶液池；10、底板；11、內置進口管道墊片；12、蓋片； 13、出口管道墊片；14、ITO玻璃板；15、密封墊片；16、載片；17、開口 ；18、電化學工作站。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述實施例一參見圖廣5所示，一種流動注射電化學發光分析裝置，包括進樣系統、流動電化學發光池3、光電倍增管4、檢測器6、負高壓7、電化學工作站18和計算機；所述流動電化學發光池3設于屏蔽箱5內；所述流動電化學發光池包括底座，底座內設有進液管道8，底座的側壁設有ITO玻璃板14，ITO玻璃板和底座側壁之間構成體積為300納升的微型電化學發光池，微型電化學發光池與所述進液管道連通；所述ITO玻璃板上且位于微型電化學發光池內設有固化的 CdTe量子點層，構成CdTe量子點電化學發光電極；所述底座的頂部設有溶液池9，溶液池與所述微型電化學發光池連通；溶液池內設有參比電極和輔助電極，與所述CdTe量子點電化學發光電極構成三電極體系。所述進樣系統包括微量注射泵1和進樣器2。所述ITO玻璃板和側壁之間設有出口管道墊片13，出口管道墊片上設有開口 17， 該開口夾設于ITO玻璃板和底座側壁之間構成所述微型電化學發光池；開口的頂端延伸至溶液池內，使溶液池與微型電化學發光池連通。所述流動電化學發光池的結構參見圖2飛所示，由有機玻璃和聚二甲基硅氧烷 (PDMS)等材料制作，其結構為由PDMS制成的內置進口管道墊片11 (內徑約50 μ m)固定在有機玻璃底板10與帶溶液池的有機玻璃蓋片12之間，兩塊有機玻璃通過螺絲固定，管道出口與底板邊緣平行；CdTe量子點修飾的ITO玻璃板14用雙面膠固定在有機玻璃的載片16 上，在電極有效表面(量子點修飾部分)上加一開有約2cm (長)X0. 6mm (寬)的開口 17的 PDMS出口管道墊片13 (厚度約0.5mm)，此墊片固定電極有效面積為0.6mm (寬)X Imm (墊片開口覆蓋電極部分的長度);在電極上方與出口管道墊片13相應的位置封合一 PDMS密封墊片15 (厚度與ITO玻璃板厚度相當)以構成出口流路；用三個螺絲將貼有電極的有機玻璃載片16緊固在有機玻璃底板10和蓋片12上，并保證內置進口管道墊片11中內置的管道出口正對電極有效位置；此時量子點修飾ITO玻璃板14、出口管道墊片13和內置進口管道墊片11的出口平面形成一個微型電化學發光檢測池，其體積為0. 6mm (寬)X 0. 5mm (墊片厚度)X Imm (開口與工作電極重疊部分長度)，為300nL ；同時，蓋片12上部與密封墊片 15合圍形成一個溶液池9，檢測池內的溶液通過出口管道墊片13上的開口 17與此溶液池連通，參比電極與輔助電極置于該溶液池內；內置進口管道墊片11中內置管道與三通進樣器和微量注射泵相連，通過微量注射泵輸送溶液并由三通進樣器進樣。本實用新型的工作原理是緩沖溶液由微量注射泵推動流經進樣器，通過進樣器注入的被分析樣品由緩沖液帶動流經微型電化學發光池，微型電化學發光池采用常用的三電極體系(工作電極、參比電極、輔助電極)，由電化學工作站提供激發電位，在電位的作用下，CdTe量子點于工作電極表面產生電化學發光，電化學發光會對溶液中特定物質產生響應而導致發光強度的變化，通過光電倍增管檢測光強的變化可進行定量分析。
權利要求1.一種流動注射電化學發光分析裝置，包括進樣系統、流動電化學發光池(3)、光電倍增管G)、檢測器(6)、負高壓(7)、電化學工作站(18)和計算機；其特征在于所述流動電化學發光池(3)設于屏蔽箱(5)內；所述流動電化學發光池包括底座，底座內設有進液管道(8)，底座的側壁設有ITO玻璃板(14)，ITO玻璃板和底座側壁之間構成微型電化學發光池，微型電化學發光池與所述進液管道連通；所述ITO玻璃板上且位于微型電化學發光池內設有固化的CdTe量子點層，構成CdTe量子點電化學發光電極；所述底座的頂部設有溶液池(9)，溶液池與所述微型電化學發光池連通；溶液池內設有參比電極和輔助電極，與所述CdTe量子點電化學發光電極構成三電極體系。
2.根據權利要求1所述的流動注射電化學發光分析裝置，其特征在于所述進樣系統包括微量注射泵(1)和進樣器(2)。
3.根據權利要求1所述的流動注射電化學發光分析裝置，其特征在于所述ITO玻璃板和側壁之間設有出口管道墊片(13)，出口管道墊片上設有開口(17)，該開口夾設于ITO 玻璃板和底座側壁之間構成所述微型電化學發光池；開口的頂端延伸至溶液池內，使溶液池與微型電化學發光池連通。
4.根據權利要求1所述的流動注射電化學發光分析裝置，其特征在于所述微型電化學發光池的體積為10(Γ500納升。
專利摘要本實用新型公開了一種流動注射電化學發光分析裝置，包括進樣系統、流動電化學發光池、光電倍增管、檢測器和計算機；流動電化學發光池包括底座，底座內設有進液管道，側壁設有ITO玻璃板和出口管道墊片，ITO玻璃板、出口管道墊片和側壁之間構成微型電化學發光池，微型電化學發光池與所述進液管道連通、并通過出口管道與頂部溶液池連通；ITO玻璃板上設有CdTe量子點層，構成電化學發光電極；溶液池內設有參比電極和輔助電極，與CdTe量子點電化學發光電極構成三電極體系。本實用新型不再需要輸送發光試劑的流路及混合裝置，實現了單流路測量，簡化了檢測裝置，同時使量子點與電極表面電子傳遞更直接，發光強度大，光強穩定。
文檔編號G01N21/76GK202110143SQ201120208610
公開日2012年1月11日 申請日期2011年6月20日 優先權日2011年6月20日
發明者余彩霞, 屠一鋒, 趙金金, 陳明 申請人:蘇州大學