[发明专利]一种阵列毛细管电泳化学发光检测系统

说明书

本发明提供的一种阵列毛细管电泳化学发光检测系统，包括高压电源、阵列毛细管、阵列通道化学发光反应池、毛细管电泳检测槽、化学发光试剂输送单元、多通道检测单元以及数据采集和处理单元。阵列毛细管进样端与高压电源阳极连接，毛细管样品出口端与阵列通道化学发光反应池连接，进而与毛细管电泳检测槽连接。样品从毛细管末端流出与化学发光试剂反应而发光，经过成像镜头收集，由检测器将发光信号转变为电信号，经过数据采集与处理单元，获得阵列毛细管电泳图谱。该检测系统不需要光源，简化了毛细管电泳仪器结构，降低仪器制造成本和使用成本。

技术领域

本发明涉及阵列毛细管电泳分析领域，具体是一种用于生物分析、临床诊断、环境和食品安全分析等领域的阵列毛细管电泳仪-化学发光检测联用系统。

背景技术

毛细管电泳是以毛细管为电解质支持体，以高压电场为驱动力，基于分离组分的电荷/质量比差异进行分离的一种高效分离分析方法。由于该方法具有分离效率高、分析时间短、样品和试剂需要量少等优点，被广泛地用于生物分析、临床诊断、环境和食品安全分析等领域。阵列毛细管电泳是采用阵列毛细管代替传统的电泳单根毛细管进行电泳分析，与传统的单根毛细管电泳的原理相同，除了具有传统毛细管电泳的等优点，同时具有高通量分析的优点，它被广泛用于基因分析和临床诊断。

目前，阵列毛细管电泳仪主要采用激光荧光检测器和紫外-可见吸收检测器。激光荧光检测器是一种选择性检测器，该检测器灵敏度高，广泛用于基因测序和基因分析。激光荧光检测器采用成像模式和扫描模式。成像模式采用一束平行光照射到平行排列的毛细管上，阵列毛细管发出的荧光由面阵或线阵检测器（如CCD、DAD）收集，这种方法存在的缺陷是相邻毛细管之间荧光信号干扰。扫描模式采用聚焦激光束逐根扫描毛细管，用单点检测器（如光电倍增管）收集每根毛细管的荧光信号，这种模式避免了相邻毛细管之间荧光信号干扰。由于采用机械移动扫描模式如移动激光束或阵列毛细管，数据采集速度慢。紫外-可见吸收检测其是一种通用性较好的检测器。目前主要采用成像模式和光纤检测模式。与激光荧光成像模式相同，紫外-可见吸收检测器成像模式也会导致相邻毛细管之间信号干扰问题。光纤检测模式采用激发光纤（入射光）和收集光纤对每根毛细管的光吸收信号进行采集，这种模式避免了相邻毛细管之间荧光信号干扰。然而，这种模式能检测的毛细管通量较低，同时紫外吸收检测器灵敏度较低，不能满足低浓度组分的分析。另外，目前阵列毛细管电泳检测器（激光荧光和紫外可见吸收）均采用光源作为样品信号的激发源，外加光源产生的背景信号会显著降低检测系统的灵敏度。

发明内容

本发明的目的是提供一种阵列毛细管电泳化学发光检测系统，该系统阵列毛细管电泳-化学发光检测联用，不需要激发光源，简化阵列毛细管电泳仪器结构，降低仪器制造成本和使用成本。该系统灵敏度和检测通量高，可用于生物分析、临床诊断、环境和食品安全分析等领域。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种阵列毛细管电泳化学发光检测系统，包括5-30 KV高压电源， 阵列毛细管，阵列通道化学发光反应池、电泳阳极槽（阵列毛细管电泳进样槽）电泳和阴极槽（阵列毛细管电泳检测槽）、成像镜头、面阵或线阵检测器、数据采集处理单元，计算机；电泳阳极槽与高压电源阳极连接，阵列毛细管样品出口端与化学发光反应池连接，进而与电泳阴极槽连接。样品从毛细管末端流出与化学试剂反应产生化学发光，经过成像透镜收集，由阵列检测器将光信号转变为电信号，经过数据采集处理单元，获得阵列毛细管电泳图谱。

阵列通道化学发光反应池含有阵列毛细管入口端、化学发光试剂入口端和出口端。反应池含有阵列微通道，通道数目为2根至384根，通道内径200微米至5000微米，每根毛细管位于对应的通道中。在输液泵的驱动下化学发光试剂在毛细管周围形成鞘流，当分离组分从阵列毛细管的末端流出，与化学发光试剂相遇发生化学发光反应。

化学发光试剂输送单元包括化学发光底物试剂槽、氧化物试剂槽、输液泵和混合器组成，输液泵将化学发光底物试剂和氧化物试剂按照一定的比例混合后输送至化学发光反应池，试剂流速和试剂混合比均由计算机控制。