【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，大連化學(xué)物理研究所儀器分析化學(xué)研究室微型分析儀器研究組(105組)耿旭輝研究員、關(guān)亞風(fēng)研究員團(tuán)隊(duì)研制出一種小型“風(fēng)車型”三通道 LED 誘導(dǎo)熒光探測(cè)器(LED-IF)，并將其應(yīng)用于多種真菌毒素的高靈敏檢測(cè)中。該工作拓寬了深紫外LED熒光檢測(cè)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(cè)提供了新路線。
 

　　105組長期從事高靈敏小型LED-IF及應(yīng)用研究。在前期工作中，團(tuán)隊(duì)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，降低了噪音與開機(jī)預(yù)熱時(shí)間，解決了大功率LED-IF領(lǐng)域長期存在的技術(shù)難題(AnalyticaChimica Acta，2022)；研制了集成式雙通道熒光檢測(cè)模塊(mFLD)，解決了雙通道之間的光譜串?dāng)_問題(Talanta，2020)。
 

　　多通道LED-IF檢測(cè)器的激發(fā)光和熒光均為非相干光源，其強(qiáng)度隨光程增加大幅衰減。因此，合理設(shè)計(jì)排布多條光路進(jìn)而保證各通道均具有理想的靈敏度是多通道LED-IF檢測(cè)器設(shè)計(jì)關(guān)鍵。
 

　　本工作中，團(tuán)隊(duì)通過三維光路設(shè)計(jì)并結(jié)合光學(xué)模擬實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)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(qiáng)度均大幅提高。進(jìn)一步，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(jìn)一步提高了儀器的檢測(cè)信噪比。最終，檢測(cè)器對(duì)AFB2、OTA和ZEN的檢測(cè)限(LOD、3倍峰峰值噪音)為0.33ng/L、1.80ng/L和28.2ng/L。此外，團(tuán)隊(duì)將檢測(cè)器與高效液相色譜儀聯(lián)用，同時(shí)分析了6種真菌毒素。結(jié)果表明，檢測(cè)器的檢測(cè)限優(yōu)于基于氙燈和PMT探測(cè)的高性能商品化熒光檢測(cè)器。此外，該檢測(cè)器的體積、功耗、重量與商品化熒光檢測(cè)器相比，均降低了一個(gè)數(shù)量級(jí)以上，可與便攜式液相色譜儀或流動(dòng)注射系統(tǒng)聯(lián)用，有望實(shí)現(xiàn)水質(zhì)、空氣、食品污染中真菌毒素的現(xiàn)場(chǎng)分析檢測(cè)，具有廣闊的應(yīng)用前景。
 

　　相關(guān)成果以“A miniaturized and high sensitive “windmill” three-channel fluorescence detector for simultaneous detection of various mycotoxins”為題，發(fā)表在《分析化學(xué)》(Analytical Chemistry)上。該工作的第一作者為我所105組博士研究生王傳亮。該工作得到了國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院科研儀器設(shè)備研制、大連市杰出青年科技人才等項(xiàng)目的資助。(文/圖 王傳亮)