專利名稱：在線熒光反應(yīng)釜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在線熒光反應(yīng)釜，特別是涉及模擬深海極端環(huán)境條件下流動(dòng)體系 的在線熒光檢測(cè)。
背景技術(shù)：
在生物分子研究過(guò)程中，熒光法因其具有靈敏度高、選擇性好、可用于痕量分析等 優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。目前可用熒光法測(cè)定的元素已達(dá)200多種。熒光法被廣泛用于生物 化學(xué)、生理醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)等研究工作中。熒光技術(shù)在生物化學(xué)及分子生物學(xué)研究中應(yīng)用 主要包括以下幾個(gè)方面(1)物質(zhì)的定性不同的熒光物質(zhì)有不同的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜， 因此可用于熒光進(jìn)行物質(zhì)的鑒別。(2)定量測(cè)定利用在較低濃度下熒光強(qiáng)度與樣品濃度 成正比這一關(guān)系可以定量分析樣品中熒光組分的含量，常用于測(cè)定氨基酸、蛋白質(zhì)、核酸的 含量。這種定量測(cè)定方法還可應(yīng)用于酶催化的反應(yīng)，只要反應(yīng)前后有熒光強(qiáng)度的變化，就可 用來(lái)測(cè)定酶的含量及酶反應(yīng)的速率等。(3)研究生物大分子的物理化學(xué)特性及其分子的結(jié) 構(gòu)和構(gòu)象。(4)利用熒光壽命、量子產(chǎn)率等參數(shù)可以研究生物大分子中的能量轉(zhuǎn)移現(xiàn)象通 過(guò)該現(xiàn)象的研究，可以獲得生物大分子內(nèi)部的許多信息，如分子內(nèi)兩基因之間的臨界距離 可根據(jù)弗爾斯特公式來(lái)測(cè)定。壓力作為一個(gè)重要的熱力學(xué)變量，在地球化學(xué)、生物化學(xué)以及物質(zhì)轉(zhuǎn)變、電子特性 等方面研究中具有重要意義。由于高靜水壓(High HydrostaticPressure，HHP)處理對(duì)于 生物細(xì)胞膜的流動(dòng)性、透性以及細(xì)胞的顯微結(jié)構(gòu)都具有明顯的影響甚至破壞作用，因而早 期高壓處理主要應(yīng)用于食品領(lǐng)域以進(jìn)行高壓殺菌和食品保藏。隨著研究的進(jìn)一步深入，其 逐漸滲透到一些基礎(chǔ)學(xué)科中。而深海生物及其他極端環(huán)境生物的發(fā)現(xiàn)，使高壓生物學(xué)的應(yīng) 用范圍更為廣闊。目前這一重要的熱力學(xué)參數(shù)已廣泛應(yīng)用于耐(嗜)壓極端環(huán)境生物的生 理學(xué)及適應(yīng)機(jī)理等研究。另外，由于近年來(lái)分子生物學(xué)和高壓物理學(xué)技術(shù)的不斷深入和迅 速發(fā)展，使高壓分子生物學(xué)已成為國(guó)際上研究的熱點(diǎn)之一。并且逐漸滲透到了生物化學(xué)、分 子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等研究中。尤其適合用于生物大分子特別是蛋白質(zhì)特性的研究。但是，如何將模擬深海極端環(huán)境條件與熒光檢測(cè)結(jié)合起來(lái)是目前研究中存在的一 個(gè)主要問(wèn)題之一。因?yàn)槟壳捌胀晒鈾z測(cè)儀器所用比色皿無(wú)法進(jìn)行模擬深海極端環(huán)境條件 下的在線檢測(cè)，因而急需可以用于普通熒光分光光光度中進(jìn)行在線檢測(cè)的反應(yīng)釜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種在線熒光反應(yīng)釜。本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思是結(jié)合在線熒光檢測(cè)技術(shù)和高壓負(fù)密封技術(shù)，使本發(fā)明的反 應(yīng)釜大小及厚度、反應(yīng)釜的材料、透明耐壓裝置的材料及厚度均可以承受安全壓力范圍為 0 200MPa，同時(shí)可以安裝于普通熒光分光光度計(jì)上，既可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)室中在線熒光檢測(cè) 的目的，也可進(jìn)行高壓條件下的在線熒光檢測(cè)。將本發(fā)明在線熒光反應(yīng)釜與外部設(shè)備進(jìn)行 連接，可以模擬實(shí)際環(huán)境中的流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行流動(dòng)體系的在線熒光檢測(cè)。通過(guò)壓力開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)樣品流速的控制，以檢測(cè)不同流速條件下的光譜特征。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案是所述在線熒光反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)有樣品 室、進(jìn)光孔、出光孔、熒光接收通道、進(jìn)樣通道、第一通道和第二通道，所述樣品室位于進(jìn)光 孔和出光孔之間，所述樣品室的進(jìn)光口與進(jìn)光孔的進(jìn)光口相對(duì)，所述樣品室的出光口與出 光孔的出光口相對(duì)，所述樣品室的進(jìn)光口和進(jìn)光孔的出光口之間密封固定有第一透明耐壓 裝置，所述樣品室的出光口和出光孔的進(jìn)光口之間密封固定有第二透明耐壓裝置，所述熒 光接收通道內(nèi)密封固定有第三透明耐壓裝置，該第三透明耐壓裝置將所述熒光接收通道分 隔為第一區(qū)段和第二區(qū)段，所述第二區(qū)段與所述樣品室連通；所述第一區(qū)段的進(jìn)光口位于 反應(yīng)釜的第一側(cè)面上；所述第一通道和第二通道分別與所述樣品室連通，所述第一通道和 第二通道的進(jìn)口位于反應(yīng)釜的第二側(cè)面上，所述第一側(cè)面和第二側(cè)面相對(duì)。進(jìn)一步地，本發(fā)明還包括底座，所述底座與反應(yīng)釜的底面連接。進(jìn)一步地，本發(fā)明所述樣品室的進(jìn)光口與第一透明耐壓裝置的連接處安裝有密封
直ο
進(jìn)一步地，本發(fā)明所述樣品室的出光口與第二透明耐壓裝置的連接處安裝有密封
直O(jiān)進(jìn)一步地，本發(fā)明所述第二區(qū)段與第三透明耐壓裝置的連接處安裝有密封裝置。進(jìn)一步地，本發(fā)明所述進(jìn)光孔的出光口與第一透明耐壓裝置的連接處安裝有密封
直O(jiān)進(jìn)一步地，本發(fā)明所述出光孔的進(jìn)光口與第二透明耐壓裝置的連接處安裝有密封
直ο進(jìn)一步地，本發(fā)明所述第一區(qū)段與第三透明耐壓裝置的連接處安裝有密封裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是(1)本發(fā)明反應(yīng)釜可用于模擬深海極端環(huán)境條件下的在線檢測(cè)，解決了目前熒光 熒光分光光度計(jì)中無(wú)法進(jìn)行在線檢測(cè)的問(wèn)題。(2)本發(fā)明反應(yīng)釜可以承受最高200MPa的安全壓力，在O 200MPa范圍內(nèi)，通過(guò) 高壓注射泵進(jìn)行加壓，并通過(guò)光學(xué)孔進(jìn)行熒光檢測(cè)。(3)本發(fā)明反應(yīng)釜體積較小，可以適用與普通實(shí)驗(yàn)室中的熒光分光光度計(jì)進(jìn)行在 線檢測(cè)。(4)本發(fā)明反應(yīng)釜即可以單獨(dú)使用，也可以通過(guò)耐壓管與壓力開關(guān)與外部設(shè)備連 接以形成流動(dòng)體系并進(jìn)行在線檢測(cè)。整套反應(yīng)釜連接簡(jiǎn)單，操作方便，適用性強(qiáng)。


圖1是本發(fā)明在線熒光反應(yīng)釜外部結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A-A剖視圖；圖3是圖1的B-B剖視圖；圖4是將本發(fā)明在線熒光反應(yīng)釜放入熒光分光光度計(jì)中的連接示意圖；圖中1.反應(yīng)釜，2樣品室，3底座，4第二過(guò)渡接頭，5第一過(guò)渡接頭，6耐壓管，8耐 壓管，10第一密封圈，11第一透明耐壓裝置，12第一壓套，13進(jìn)光孔，14第三密封圈，15第 三透明耐壓裝置，16第三壓套，17熒光接收通道，18第二密封圈，19第二透明耐壓裝置，20出光孔，21第二壓套，22進(jìn)樣口，23高壓泵，24儲(chǔ)水器，25壓力開關(guān)，26三通壓力開關(guān)，27壓 力測(cè)量?jī)x，28熒光分光光度計(jì)，29計(jì)算機(jī)，30壓力開關(guān)，31廢液接收反應(yīng)釜，32高壓開關(guān)， 33壁，34螺絲，35第一側(cè)面，36第一通道，37第二通道，38第二側(cè)面，171第一區(qū)段，172第 二區(qū)段。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本發(fā)明在線熒光反應(yīng)釜1內(nèi)設(shè)有樣品室2、進(jìn)光孔13、 出光孔20、熒光接收通道17、進(jìn)樣通道22、第一通道36和第二通道37，樣品室2位于進(jìn)光 孔13和出光孔20之間；樣品室2的進(jìn)光口與進(jìn)光孔13的進(jìn)光口相對(duì)，樣品室2的出光口 與出光孔20的出光口相對(duì)，使得光線可以由進(jìn)光孔13進(jìn)入，經(jīng)過(guò)樣品室2后通過(guò)出光孔20 射出。樣品室2的進(jìn)光口和進(jìn)光孔13的出光口之間密封固定有第一透明耐壓裝置11，樣品 室2的出光口和出光孔20的進(jìn)光口之間密封固定有第二透明耐壓裝置19，熒光接收通道 17內(nèi)密封固定有第三透明耐壓裝置15，該第三透明耐壓裝置15將熒光接收通道17分隔為 第一區(qū)段171和第二區(qū)段172，第二區(qū)段172與樣品室2連通，第一區(qū)段171的進(jìn)光口位于 反應(yīng)釜1的第一側(cè)面35上。本發(fā)明的進(jìn)光孔13用于接收光源發(fā)射的光，出光孔20用于透 過(guò)未被樣品吸收的光，熒光接收通道17用于透過(guò)樣品發(fā)出的熒光。本發(fā)明的第一透明耐壓 裝置11、第二透明耐壓裝置19、第三透明耐壓裝置15可采用耐腐蝕，耐高壓材料的剛玉制 作，也可使用其他材料制作，但他們需是透明材料，以確保不阻礙光線通過(guò)。本發(fā)明在線熒 光反應(yīng)釜1可通過(guò)空心的第一壓套12、第二壓套21、第三壓套16分別固定第一透明耐壓裝 置11、第二透明耐壓裝置19、第三透明耐壓裝置15。進(jìn)一步地，在第一透明耐壓裝置11與 樣品室2的進(jìn)光口的連接處安裝有第一密封圈10，在第二透明耐壓裝置19與樣品室2的出 口處的連接處安裝有第二密封圈18，在第三透明耐壓裝置15與第二區(qū)段172的連接處安裝 第三密封圈14，從而使本發(fā)明可承受較高的壓力。作為本發(fā)明的其他實(shí)施方式，也可在進(jìn)樣 孔13的出光口與第一透明耐壓裝置11的連接處安裝第一密封圈(圖中未示出)，同理也可 在出光孔20的進(jìn)光口與第二透明耐壓裝置19的連接處、第一區(qū)段171與第三透明耐壓裝 置15的連接處安裝密封圈(圖中未示出)。進(jìn)樣孔22與樣品室2連通，以使得樣品可由進(jìn)樣孔22進(jìn)入到樣品室2中；進(jìn)樣孔 22通過(guò)螺絲34進(jìn)行密封。進(jìn)樣孔22可開在如圖1所示外的其他位置，但必須與樣品室2 連通。經(jīng)過(guò)密封和固定的樣品室2的密封性和透光性良好，可以承受的安全壓力范圍為0 200MPa。本發(fā)明反應(yīng)釜1的第一通道36和第二通道37分別與樣品室2連通，第一通道36 和第二通道37的進(jìn)口位于反應(yīng)釜1的第二側(cè)面38上，第一側(cè)面35和第二側(cè)面38相對(duì)。第 一通道36和第二通道37相應(yīng)地分別與第一過(guò)渡接頭5、第二過(guò)渡接頭4連接。反應(yīng)釜1底面上可設(shè)有底座3，反應(yīng)釜1與底座3連接，底座3用于固定反應(yīng)釜1 于熒光分光光度計(jì)28內(nèi)進(jìn)行在線熒光檢測(cè)。使用時(shí)，將本發(fā)明反應(yīng)釜固定于熒光分光光度計(jì)28內(nèi)。本發(fā)明反應(yīng)釜1可單獨(dú)進(jìn) 行在線熒光檢測(cè)，也可接入外部設(shè)備進(jìn)行流動(dòng)體系的在線熒光檢測(cè)。若將本發(fā)明反應(yīng)釜接 入外部設(shè)備進(jìn)行流動(dòng)體系的在線熒光檢測(cè)，則如圖4所示，可將本發(fā)明的第一過(guò)渡接頭5通過(guò)耐壓管與三通壓力開關(guān)26連接，第二過(guò)渡接頭4通過(guò)耐壓管與壓力開關(guān)30連接，壓力開 關(guān)30通過(guò)耐壓管與廢液接收反應(yīng)釜31連接。通過(guò)高壓泵23加壓，并且通過(guò)壓力開關(guān)30 控制流速。若反應(yīng)釜1單獨(dú)使用，第一過(guò)渡接頭5通過(guò)耐壓管與三通壓力開關(guān)26連接，此 時(shí)可關(guān)閉壓力開關(guān)30、或用密封器件將第二通道37密封，使第二通道37關(guān)閉。無(wú)論是單獨(dú) 使用或接入外部設(shè)備進(jìn)行流動(dòng)體系的熒光檢測(cè)，反應(yīng)釜1內(nèi)的壓力均通過(guò)壓力測(cè)量?jī)x27測(cè) 量。如圖4所示，將本發(fā)明反應(yīng)釜1接入外部設(shè)備后，整個(gè)系統(tǒng)包括高壓泵23、儲(chǔ)水器 24、壓力開關(guān)25，壓力開關(guān)32、三通壓力開關(guān)26、壓力測(cè)量?jī)x27，壓力開關(guān)30和廢液瓶31、 熒光分光光度計(jì)28和計(jì)算機(jī)29。本發(fā)明反應(yīng)釜1通過(guò)耐壓管與三通壓力開關(guān)26以及壓力 開關(guān)30連接，三通壓力開關(guān)26通過(guò)耐壓管分別與壓力測(cè)量?jī)x27、壓力開關(guān)32連接，壓力開 關(guān)32通過(guò)耐壓管分別與高壓泵23、壓力開關(guān)25連接，壓力開關(guān)30通過(guò)耐壓管與廢液瓶31 連接，熒光分光光度計(jì)28與計(jì)算機(jī)29連接。本發(fā)明反應(yīng)釜的使用過(guò)程如下單獨(dú)使用方式如圖4所示，首先在儲(chǔ)水器內(nèi)加入加壓液體，連接好各元器件，將 壓力開關(guān)25打開，關(guān)閉壓力開關(guān)32和壓力開關(guān)30，利用高壓泵將加壓液體吸進(jìn)高壓泵內(nèi) 腔。將樣品通過(guò)進(jìn)樣口 22直接注入高壓反應(yīng)釜1內(nèi)，用螺絲34密封進(jìn)樣口 22。關(guān)閉壓力 開關(guān)25，打開壓力開關(guān)32，利用高壓泵23將加壓液體通過(guò)第一通道36注入高壓反應(yīng)釜1內(nèi) 進(jìn)行加壓，利用熒光分光光度計(jì)28用于測(cè)量樣品發(fā)出的熒光，通過(guò)壓力測(cè)量?jī)x27測(cè)量高壓 反應(yīng)釜內(nèi)壓力。此時(shí)可使壓力開關(guān)30關(guān)閉或利用密封裝置將第二通道37密封，使第二通 道37關(guān)閉。加至所需壓力后，關(guān)閉壓力開關(guān)32進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量完成后，打開壓力開關(guān)32， 利用高壓泵23進(jìn)行降壓。流動(dòng)體系使用方式如圖4所示，首先在儲(chǔ)水器內(nèi)加入加壓樣品，連接好各元器 件，將壓力開關(guān)25打開，關(guān)閉壓力開關(guān)32和壓力開關(guān)30，利用高壓泵將加壓樣品吸進(jìn)高壓 泵內(nèi)腔。將樣品通過(guò)第一通道36直接注入高壓反應(yīng)釜1內(nèi)。加壓到一定壓力后，保持加壓 泵23加壓速度，打開壓力開關(guān)30，并調(diào)節(jié)流速，并通過(guò)熒光分光光度計(jì)28測(cè)量樣品發(fā)出的 熒光，此時(shí)仍通過(guò)壓力測(cè)量?jī)x27測(cè)量高壓反應(yīng)釜內(nèi)壓力。測(cè)量完成后，加壓泵23停止加壓， 并通過(guò)壓力開關(guān)30慢慢降壓。本發(fā)明反應(yīng)釜1的第一透明耐壓裝置11、第二透明耐壓裝置19、第三透明耐壓裝 置15的厚度和大小，可根據(jù)實(shí)際壓力等需要加以改變，使用不同的材料其厚度大小等也不 同。本發(fā)明的釜體、密封圈、壓套以及底座也可根據(jù)實(shí)際壓力的需要以及材料的不同采用 不同的厚度。但是反應(yīng)釜1的大小不能過(guò)大，過(guò)大則無(wú)法放入熒光分光光度計(jì)中。本發(fā)明 反應(yīng)釜可采用剛玉作為透明耐壓裝置，其大小為16mmX8mm，本發(fā)明反應(yīng)釜1的釜體可采 用鈦合金材料，體積大小為47mmX67mmX72mm，本發(fā)明的密封圈可選用氟橡膠材料直徑為 10. 6mm，厚度為1.8mm，本發(fā)明的壓套以及底座均為不銹鋼材料。通過(guò)使用本發(fā)明反應(yīng)釜，可 以很好地在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行高壓在線熒光實(shí)驗(yàn)，同時(shí)也可以實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)際極端高壓環(huán)境進(jìn) 行在線流動(dòng)高壓熒光檢測(cè)。
權(quán)利要求
一種在線熒光反應(yīng)釜，其特征在于所述反應(yīng)釜(1)內(nèi)設(shè)有樣品室(2)、進(jìn)光孔(13)、出光孔(20)、熒光接收通道(17)、進(jìn)樣通道(22)、第一通道(36)和第二通道(37)，所述樣品室(2)位于進(jìn)光孔(13)和出光孔(20)之間，所述樣品室(2)的進(jìn)光口與進(jìn)光孔(13)的進(jìn)光口相對(duì)，所述樣品室(2)的出光口與出光孔(20)的出光口相對(duì)，所述樣品室(2)的進(jìn)光口和進(jìn)光孔(13)的出光口之間密封固定有第一透明耐壓裝置(11)，所述樣品室(2)的出光口和出光孔(20)的進(jìn)光口之間密封固定有第二透明耐壓裝置(19)，所述熒光接收通道(17)內(nèi)密封固定有第三透明耐壓裝置(15)，該第三透明耐壓裝置(15)將所述熒光接收通道(17)分隔為第一區(qū)段(171)和第二區(qū)段(172)，所述第二區(qū)段(172)與所述樣品室(2)連通；所述第一區(qū)段(171)的進(jìn)光口位于反應(yīng)釜(1)的第一側(cè)面(35)上；所述第一通道(36)和第二通道(37)分別與所述樣品室(2)連通，所述第一通道(36)和第二通道(37)的進(jìn)口位于反應(yīng)釜(1)的第二側(cè)面(38)上，所述第一側(cè)面(35)和第二側(cè)面(38)相對(duì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線熒光反應(yīng)釜，其特征在于它還包括底座(3)，所述底座(3)與反應(yīng)釜(1)的底面連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的在線熒光反應(yīng)釜，其特征在于所述樣品室(2)的進(jìn)光 口與第一透明耐壓裝置(11)的連接處安裝有密封裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的在線熒光反應(yīng)釜，其特征在于所述樣品室(2)的出光 口與第二透明耐壓裝置(19)的連接處安裝有密封裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的在線熒光反應(yīng)釜，其特征在于所述第二區(qū)段(172)與 第三透明耐壓裝置(15)的連接處安裝有密封裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的在線熒光反應(yīng)釜，其特征在于所述進(jìn)光孔(13)的出光 口與第一透明耐壓裝置(11)的連接處安裝有密封裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的在線熒光反應(yīng)釜，其特征在于所述出光孔(20)的進(jìn)光 口與第二透明耐壓裝置(19)的連接處安裝有密封裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的在線熒光反應(yīng)釜，其特征在于所述第一區(qū)段(171)與 第三透明耐壓裝置(15)的連接處安裝有密封裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開一種在線熒光反應(yīng)釜，其樣品室位于進(jìn)光孔和出光孔之間，樣品室的進(jìn)光口與進(jìn)光孔的進(jìn)光口相對(duì)，樣品室的出光口與出光孔的出光口相對(duì)，樣品室的進(jìn)光口和進(jìn)光孔的出光口之間密封固定有第一透明耐壓裝置，樣品室的出光口和出光孔的進(jìn)光口之間密封固定有第二透明耐壓裝置，熒光接收通道內(nèi)密封固定有第三透明耐壓裝置，該第三透明耐壓裝置將所述熒光接收通道分隔為第一區(qū)段和第二區(qū)段，第二區(qū)段與所述樣品室連通；第一區(qū)段的進(jìn)光口位于反應(yīng)釜的第一側(cè)面上；第一通道和第二通道分別與所述樣品室連通，第一通道和第二通道的進(jìn)口位于反應(yīng)釜的第二側(cè)面上，所述第一側(cè)面和第二側(cè)面相對(duì)。本發(fā)明反應(yīng)釜可用于模擬深海極端環(huán)境條件下的在線檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01N21/64GK101982761SQ201010293660
公開日2011年3月2日 申請(qǐng)日期2010年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月27日
發(fā)明者葉樹明, 樓凱凱, 王可成, 蓋云, 鮑成滿 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)