一種雙恆電位激發電化學發光分析裝置製造方法
2023-10-23 22:57:12
一種雙恆電位激發電化學發光分析裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種雙恆電位激發電化學發光分析裝置，包括電化學發光池、光電倍增管、放大與數位化器、負高壓和計算機；還包括雙恆電位儀，電化學發光由雙恆電位儀激發產生；還包括屏蔽箱；所述電化學發光池內還設有通氣管道，通氣管道的一端與氧氣瓶連通；所述電化學發光池內設有第一工作電極和第二工作電極，與參比電極和輔助電極構成四電極體系。本實用新型採用雙恆電位激發方式，在工作電極表面會持續產生恆量的電化學發光反應的活性物質，從而增強電化學發光信號，大大提高了電化學發光檢測的靈敏度；此外，由於各種參與發光過程的物質是持續產生的，因此可以獲得連續穩定的發光信號，對檢測十分有利，實現了高靈敏和穩定的測量。
【專利說明】一種雙恆電位激發電化學發光分析裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種測量儀器，具體涉及一種雙恆電位激發電化學發光分析裝置。
【背景技術】
[0002]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。該技術將可主要應用於流動注射、液相色譜、毛細管電泳檢測及免疫電化學發光分析等。
[0003]電化學發光分析裝置通常採用與普通電化學分析類似的或特別設計的電解池作為檢測池，在對應部位設置光學檢測器(通常為負高壓供電的光電倍增管)作為檢測裝置，檢測池內設有工作電極、參比電極和輔助電極，構成常規的三電極體系，再由電化學工作站提供激發信號，從而工作電極表面產生電化學發光，電極上的電化學發光會對溶液中待測物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。
[0004]目前，電化學發光的激發信號的施加方式主要有脈衝、循環伏安及恆電位電解這三種。然而，上述這些激發方式或持續消耗溶液中的電化學發光試劑，導致電化學發光信號逐步降低；或只能短暫於電極表面產生少量的電化學發光反應的活性物質，不利於檢測靈敏度的進一步提高。上述方法中最常用的脈衝方式所獲得的發光信號是脈衝形的，且發光持續時間短，一般在數秒內，因而無法獲得連續穩定的發光信號，對檢測的重現性非常不利。
【發明內容】
[0005]本實用新型的目的是提供一種雙恆電位激發電化學發光分析裝置，以實現高靈敏和穩定的測量。
[0006]為達到上述目的，本實用新型採用的技術方案是:一種雙恆電位激發電化學發光分析裝置，包括電化學發光池、光電倍增管、放大與數位化器、負高壓和計算機；還包括屏蔽箱，所述電化學發光池和光電倍增管均設於屏蔽箱內；
[0007]還包括雙恆電位儀，電化學發光由雙恆電位儀激發產生。
[0008]所述電化學發光池內還設有通氣管道，通氣管道的一端與氧氣瓶連通。
[0009]所述電化學發光池內設有第一工作電極和第二工作電極，與參比電極和輔助電極構成四電極體系。
[0010]上文中，所述電化學發光池內設有通氣管道，用來向電化學發光池內通氧。測定時，所述電化學發光池內保持通氧狀態，氧氣流量通過轉子流量計加以控制。
[0011 ] 所述第一工作電極和第二工作電極優選米用氧化銦錫(ΙΤ0)玻璃,導電面相對,兩者通過矽膠墊片隔開。所述矽膠墊片是用來調節電極間距離並防止短路。
[0012]所述電化學發光池置於屏蔽箱內，一方面提供所需的黑暗背景，另一方面消除了外部的電磁幹擾。
[0013]優選的，所述矽膠墊片的厚度為0.1~1 mm。
[0014]本實用新型的工作原理是:電化學發光池採用四電極體系(第一工作電極、第二工作電極、參比電極及輔助電極)，由雙恆電位儀對2個工作電極提供相應的工作電位，其中一支工作電極上施加高電位，另一支工作電極上施加低電位；在高電位的作用下，電化學發光試劑(如魯米諾)在第一工作電極表面發生氧化，生成氧化中間態，而在低電位的作用下，溶液中的氧在第二工作電極表面發生還原，生成各種形式的活性氧(ROSs)，並通過Haber-Weiss反應生成更具活性的單線態氧，由於兩工作電極相互接近，電極產生的發光試劑氧化中間態和單線態氧之間可實現能量轉移，從而增強電化學發光，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。
[0015]由於上述技術方案運用，本實用新型與現有技術相比具有的優點是:
[0016]1、本實用新型採用雙恆電位激發方式，在工作電極表面會持續產生恆量的電化學發光反應的活性物質，且有活性氧參與發光反應，從而增強電化學發光信號，大大提高了電化學發光檢測的靈敏度；此外，由於各種參與發光過程的物質是持續產生的，因此可以獲得連續穩定的發光信號，對檢測十分有利，實現了高靈敏和穩定的測量；
[0017]2、本實用新型採用ITO玻璃作為工作電極，ITO玻璃工作電極成本低，適合於批量製備，重現性好，易於 更換，可作為一次性使用的電極，更利於電化學發光分析的應用；
[0018]3、本實用新型在電化學發光池內保持均勻通氧狀態，一方面補充由於電極反應消耗掉的氧氣，另一方面可促進溶質(待測物)在溶液中分布均勻，保證檢測信號的穩定性；
[0019]4、本實用新型結構簡單，易於搭建，實用性強，可以對電極表面進行化學修飾和組裝，並以此為基礎，可以對電化學發光有增敏或猝滅作用的物質實現定量測定，具有良好的應用前景。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型實施例一的結構示意圖；
[0021]其中:1、電化學發光池；2、屏蔽箱；3、雙恆電位儀；4、光電倍增管；5、放大和數位化器；6、負高壓；7、氧氣瓶；8、第一工作電極；9、第二工作電極；10、參比電極；11、輔助電極；12、通氣管道；13、矽膠墊片。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述:
[0023]實施例一
[0024]參見圖1所示，一種雙恆電位激發電化學發光分析裝置，包括電化學發光池1、光電倍增管4、放大與數位化器5、負高壓6和計算機；還包括雙恆電位儀3，電化學發光由雙恆電位儀激發產生；
[0025]還包括屏蔽箱2，所述電化學發光池I和光電倍增管4均設於屏蔽箱內；[0026]所述電化學發光池內還設有通氣管道12，通氣管道的一端與氧氣瓶7連通；
[0027]所述電化學發光池內設有第一工作電極8和第二工作電極9,與參比電極10和輔助電極11構成四電極體系。
[0028]所述第一工作電極和第二工作電極均為ITO玻璃電極。
[0029]所述第一工作電極和第二工作電極的導電面相對設置，且兩者之間設有矽膠墊片13。所述娃膠墊片的厚度為0.2 mm。
[0030]測定時，所述電化學發光池內保持通氧狀態，氧氣流量通過轉子流量計加以控制。
[0031]本實用新型的工作原理是:電化學發光池採用四電極體系(第一工作電極、第二工作電極、參比電極及輔助電極)，由雙恆電位儀對2個工作電極提供相應的工作電位，其中一支工作電極上施加高電位，另一支工作電極上施加低電位；在高電位的作用下，電化學發光試劑(如魯米諾)在第一工作電極表面發生氧化，生成氧化中間態，而在低電位的作用下，溶液中的氧在第二工作電極表面發生還原，生成各種形式的活性氧(ROSs)，並通過Haber-Weiss反應生成更具活性的單線態氧，由於兩工作電極相互接近，電極產生的發光試劑氧化中間態和單線態氧之間可實現能量轉移，從而增強電化學發光，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。
【權利要求】
1.一種雙恆電位激發電化學發光分析裝置，包括電化學發光池(I)、光電倍增管(4)、放大與數位化器(5)、負高壓(6)和計算機；還包括屏蔽箱(2)，所述電化學發光池⑴和光電倍增管(4)均設於屏蔽箱內；其特徵在於: 還包括雙恆電位儀(3)，電化學發光由雙恆電位儀激發產生； 所述電化學發光池內還設有通氣管道(12)，通氣管道的一端與氧氣瓶(7)連通； 所述電化學發光池內設有第一工作電極(8)和第二工作電極(9),與參比電極(10)和輔助電極(11)構成四電極體系。
2.根據權利要求1所述的電化學發光分析裝置，其特徵在於:所述第一工作電極和第二工作電極均為ITO玻璃電極。
3.根據權利要求1所述的電化學發光分析裝置，其特徵在於:所述第一工作電極和第二工作電極的導電面相對設置，且兩者之間設有矽膠墊片(13)。
4.根據權利要求3所述的電化學發光分析裝置，其特徵在於:所述矽膠墊片的厚度為.0.1?I mm。
【文檔編號】G01N21/76GK203824914SQ201420188193
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年4月17日 優先權日:2014年4月17日
【發明者】屠一鋒, 明亮, 彭婷婷 申請人:蘇州大學