來源:《中國科學(xué)報》第3版 綜合
發(fā)布時間:2024-06-21
本報訊(記者孫丹寧)近日,中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員耿旭輝、關(guān)亞風(fēng)團隊研制出一種小型“風(fēng)車型”三通道LED誘導(dǎo)熒光探測器(LED-IF),并將其應(yīng)用于多種真菌毒素的高靈敏檢測。該工作拓寬了深紫外LED熒光探測器的研制思路和應(yīng)用方向,也為紫外/深紫外波段熒光分析檢測提供了新路線。相關(guān)成果發(fā)表于《分析化學(xué)》。
在前期工作中,團隊通過引入半導(dǎo)體制冷技術(shù),精確控制了大功率LED的結(jié)溫,降低了噪聲并縮短了開機預(yù)熱時間,解決了大功率LED-IF領(lǐng)域長期存在的技術(shù)難題,并研制了集成式雙通道熒光檢測模塊,解決了雙通道之間的光譜串?dāng)_問題。
多通道LED-IF的激發(fā)光和熒光均為非相干光源,其強度隨光程增加大幅衰減。因此,合理設(shè)計排布多條光路,進而保證各通道均具有理想的靈敏度,是多通道LED-IF設(shè)計的關(guān)鍵。
在這項工作中,團隊通過三維光路設(shè)計并結(jié)合光學(xué)模擬,實現(xiàn)了檢測池附近空間的高光效利用,提出了一種新型多通道LED-IF光路結(jié)構(gòu)。相較于典型的共線式熒光光路結(jié)構(gòu),各通道收集到的熒光強度均大幅提高。隨后,團隊配合使用大功率紫外LED、大感光面積光電二極管、球面反光鏡,進一步提高了儀器的檢測信噪比。此外,團隊將探測器與高效液相色譜儀聯(lián)用,同時分析了6種真菌毒素。結(jié)果表明,探測器的檢測限優(yōu)于基于氙燈和PMT探測的高性能商品化熒光探測器。
該探測器的體積、功耗、重量與商品化熒光探測器相比,均降低了一個數(shù)量級以上,可與便攜式液相色譜儀或流動注射系統(tǒng)聯(lián)用,有望實現(xiàn)水質(zhì)、空氣、食品污染中真菌毒素的現(xiàn)場分析檢測,具有廣闊的應(yīng)用前景。
相關(guān)論文信息:https://doi.org/10.1021/acs.analchem.4c00311
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