[发明专利]一种光纤反射式微纳体系分光光度计及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及分光光度检测仪器领域，特别涉及一种光纤反射式微纳体系分光光度计及其应用。

背景技术

光谱分析法是指通过测量物质产生的发射光、吸收光或散射光的波长和强度来进行分析的方法。紫外-可见-红外分光光度法是基于分子内电子跃迁、分子振动产生的吸收光谱进行分析测定的一种仪器分析方法，被广泛用于有机化合物的定量分析中。紫外-可见-红外分光光度计常见的用途包括但不限于核酸、蛋白、离子、元素和混合物等的溶液的浓度测定和纯度分析。

传统的紫外-可见-红外分光光度计使用10mm×10mm的石英比色皿，虽然具有较高的测量灵敏度，但是具有以下缺点：1)待测样品用量多，一般测量溶液体积要达到几百微升；2)测量范围窄，需要先稀释后测量，操作繁琐；3)每测量一种样品后，清洗比色皿困难；4)仪器的体积大、结构复杂。

以上这些问题，使得传统的分光光度计并不适用于微量珍贵生物样品的高通量检测。为此，美国的Nanodrop公司申请了一项专利(WO 01/4855，US 2002/0140931)，原理上依然是采用传统的透射式单光程样品吸收方案，但样品用量很少，2微升左右。它利用液体表面张力在两个固体表面间形成待测液滴，两表面之一可以相对另一个运动，达到以下三种位置：1)相距较远的加样位置，方便添加样品和使用之后的擦拭；2)距离最近的压缩位置，使得液滴与两个表面均相互接触；3)液滴被拉伸的测量位置，此时液滴由于表面张力形成液柱，从而达到测量所需的光程。在此专利基础上，该公司又申请了两项国际专利，一项是荧光光谱检测装置(WO2006/086459)，另一项是八个检测头的并行检测装置(WO 2007/111838)。

类似上述的微型分光光度计仍然存在着很多问题，如测量精度较低，重复性不好，仪器的结构比较复杂而且原件成本昂贵，由此产生了对新型的用于微量液体样品检测的紫外-可见-红外分光光度计的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光纤反射式微纳体系分光光度计。

本发明提供的光纤反射式微纳体系分光光度计，包括如下元件：激发光源、一端与激发光源相连的发射光纤、光谱仪以及一端与光谱仪相连的接收光纤，在此基础上，所述发射光纤的另一端和所述接收光纤的另一端组合成联合接口；在所述联合接口的端面的对侧设置一具光反射面的光反射装置；所述联合接口的端面与所述光反射面之间形成的间隙为容置待测样品的液滴容置间隙。

上述光反射装置可以是一反射镜，在本发明中，只要光反射装置的光反射面可以较好地反光即可，具体可以是各种镀膜反射面，也可以是非镀膜但具有较好光反射能力的固体表面。

上述容置待测样品的液滴容置间隙是指待测样品在检测时的厚度，该厚度介于被压缩至最短厚度和被拉伸至最长厚度之间。

为了保护上述联合接口的端面，在所述联合接口的端面处可设置有用来保护联合接口的端面的石英平板保护层A，该石英平板保护层A与所述光反射面之间形成的间隙为容置待测样品的液滴容置间隙。

为了保护光反射面，在所述光反射面处可设置有用来保护光反射面的石英平板保护层B，所述石英平板保护层B与所述联合接口的端面之间形成的间隙为容置待测样品的液滴容置间隙。

为了同时保护上述联合接口的端面和光反射面，在所述联合接口的端面处可设置有用来保护联合接口的端面的石英平板保护层A，在所述光反射面处设置有用来保护光反射面的石英平板保护层B，所述石英平板保护层B与所述石英平板保护层A之间形成的间隙为容置待测样品的液滴容置间隙。

采用上述分光光度计，具有大于2倍待测样品厚度d的光程，这样有利于减少样品的用量，提高检测灵敏度。测量光程可以根据所测样品的种类和浓度不同而做出相应的改变。

为了将激发光源发出的光准直成平行光射入待测样品，可在所述光反射面和所述联合接口的端面之间设置一光纤耦合准直镜；所述光纤耦合准直镜与所述光反射面之间形成的间隙为容置待测样品的液滴容置间隙。所述联合接口的端面正好位于所述光纤耦合准直镜的焦平面。

在一实施例中，可在所述石英平板保护层B与所述联合接口的端面之间设置有光纤耦合准直镜；所述光纤耦合准直镜与所述石英平板保护层B之间形成的间隙为容置待测样品的液滴容置间隙。所述联合接口的端面正好位于所述光纤耦合准直镜的焦平面。

采用上述分光光度计，具有2倍待测样品厚度d的光程，这样可以简化吸光度与被测样品含量的计算，提高光能量利用率。