微全分析系统激光诱导荧光光纤检测系统

摘要

近年来,在微全分析系统中,激光诱导荧光检测作为一种高灵敏度检测技术得到了快速发展,尤其在测定生物体中超痕量活性物质方面。与其它现有检测方式相比,激光诱导荧光检测具有极高的灵敏度,是目前最灵敏的检测技术之一。 目前激光诱导荧光检测系统基本上是在实验室内自行组装,国内尚无商品化仪器生产,国外商品化仪器也不多见。而现有的激光诱导荧光检测系统采用直角检测和共聚焦检测,光学系统结构复杂且校准比较烦琐,探测器采用光电倍增管和电压输出,信号输出灵敏度不够高。 基于反射式激光诱导荧光检测技术,研制了用于微流控芯片检测的激光诱导荧光光纤检测系统。该系统以半导体泵浦固体激光器作为激发光源；以Y型光纤束传感器传输激发光源,并同时检测荧光信号,形成一体化结构；采用光子计数方法大大提高了检测灵敏度。采用两种标记物即荧光素钠和罗丹明B为检测物质,对系统进行了实验研究。实验结果表明,激光诱导荧光信号强度峰值明显,检测重复性好,其动态检测范围为10-8mol/L～10-13mol/L,其最小检出限达10-13mol/L(0.1pmol/L)。对于不同浓度的检测样品,其荧光信号强度与检测样品的浓度成线性关系,系统具有良好的可重复性。由此表明激光诱导荧光光纤检测系统具有灵敏度高,检测限低、线性范围宽,结构简单紧凑以及有良好的抗干扰性。

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声明

第一章绪论

1.1论文研究的背景及意义

1.2微全分析系统中的主要检测技术

1.2.1荧光检测法

1.2.2化学发光检测

1.2.3电化学检测

1.2.4质谱法

1.2.5吸收光度法

1.3国内外研究现状

1.4论文研究的主要内容

第二章检测系统的相关原理

2.1荧光检测

2.1.1荧光的概念

2.1.2产生荧光的物理过程

2.1.3荧光的激发光谱和发射光谱

2.1.4荧光强度与溶液浓度的关系

2.2激光诱导荧光检测

2.2.1共聚焦激光诱导荧光检测系统

2.2.2非共聚焦激光诱导荧光检测系统

2.3本章小结

第三章激光诱导荧光光纤检测系统

3.1系统的组成

3.2系统部件

3.2.1激光器

3.2.2滤光片组

3.2.3微流控芯片

3.2.4光纤束传感器

3.2.5光子计数器

3.2.6荧光信号采集与处理系统

3.3光路设计

3.3.1激光器与光纤束直接耦合

3.3.2光纤探头中光线轨迹

3.3.3光能损耗

3.4系统的安装

3.5本章小结

第四章实验结果及分析

4.1实验前预处理和实验步骤

4.2系统噪声检测

4.3实验检测结果及分析

4.3.1荧光素钠的检测结果及分析

4.3.2罗丹明B的检测结果及分析

4.4本章小结

第五章系统的改进

5.1激发光源

5.2微流控芯片的结构

5.3探测器

5.4系统进样操作的优化

5.5本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢