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原文传递用于活性氧检测的荧光共振差动比率探针的合成方法及检测装置和检测方法

专利名称：	用于活性氧检测的荧光共振差动比率探针的合成方法及检测装置和检测方法
摘要：	本发明涉及活体无损检测测量技术领域，公开了一种用于活性氧检测的荧光共振差动比率探针的合成方法及检测装置和检测方法，检测装置中，计算机与数据采集卡电连接，数据采集卡通过控制盒与近红外光激光器电连接，近红外激光器通过光纤与扩束镜光信号连接，光纤上设有准直器，数据采集卡通过CCD成像仪与采集镜头光信号连接，且CCD成像仪位于采集镜头的成像交点处，CCD成像仪通过滤光系统与采集镜头光信号连接，数据采集卡通过伺服跟踪系统与三维电动平台电连接，样品台固定在三维电动平台上，且样品台位于扩束镜和所述采集镜头的正下方。本发明为高精度、实时活性氧活体检测提供了一种可行性方案。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	淮阴工学院
发明人：	魏言春;权莉;王益民;柳森;潘长江
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-21T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201910423115.4
公开号：	CN110208230A
代理机构：	淮安市科文知识产权事务所
代理人：	廖娜
分类号：	G01N21/64(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	223005 江苏省淮安市经济技术开发区枚乘东路1号
主权项：	1.一种用于活性氧的荧光共振差动比率检测装置，其特征在于：计算机（1）与数据采集卡（2）电连接，所述数据采集卡（2）通过控制盒（3）与近红外光激光器（4）电连接，所述近红外激光器（4）通过光纤（5）与扩束镜（7）光信号连接，所述光纤（5）上设有准直器（6），所述数据采集卡（2）通过CCD成像仪（8）与采集镜头（10）光信号连接，且所述CCD成像仪（8）位于所述采集镜头（10）的成像交点处，所述CCD成像仪（8）通过滤光系统（9）与所述采集镜头（10）光信号连接，所述数据采集卡（2）通过伺服跟踪系统（11）与三维电动平台（12）电连接，样品台（13）固定在所述三维电动平台（12）上，且所述样品台（13）位于所述扩束镜（7）和所述采集镜头（10）的正下方。 2.根据权利要求1所述的用于活性氧的荧光共振差动比率检测装置，其特征在于：所述计算机（1）为带有采集控制软件和图像分析重建软件以及电机控制软件的计算机。 3.根据权利要求2所述的用于活性氧的荧光共振差动比率检测装置，其特征在于：所述的采集控制软件和图像分析重建软件均为MATLAB软件；所述的电机控制软件为LabView软件。 4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于活性氧的荧光共振差动比率检测装置，其特征在于：所述三维电动平台（12）包括前后移动平台、左右移动平台和上下移动平台，所述前后移动平台、左右移动平台和上下移动平台由各自的步进电机分别驱动。 5.根据权利要求4所述的用于活性氧的荧光共振差动比率检测装置，其特征在于：所述前后移动平台、左右移动平台和上下移动平台由各自的步进电机驱动移动的最小步距均为10 μm。 6.根据权利要求1至3中任一项所述的用于活性氧的荧光共振差动比率检测装置，其特征在于：所述近红外光激光器（4）发出的激光为连续激光，功率在0~20 W的范围内，波长为980 nm。 7.根据权利要求1所述的用于活性氧的荧光共振差动比率检测装置，其特征在于：所述滤光系统（9）为540nm、600nm和800 nm带通的滤光转换系统。 8.一种如权利要求1至7中任一项所述的用于活性氧的荧光共振差动比率检测装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤： S1：将用于活性氧的荧光共振差动比率检测的近红外纳米荧光探针置入待测样品中，并将所述待测样品置于所述样品台（13）上； S2：所述计算机（1）通过所述控制盒（3）控制所述近红外光激光器（4）发出近红外激光，并通过所述准直器（6）和所述扩束镜（7）调整激光光斑面积，使激光光斑覆盖整个所述待测样品的检测区域，调整所述采集镜头（10）的位置，使所述检测区域在所述CCD成像仪（8）上成像最清晰且处于中间位置；当所述待测样品中有活性氧产生时，所述近红外纳米荧光探针发出荧光信号； S3：所述计算机通过控制所述近红外激光发射器发射的近红外激光的激发强度，以使所述纳米荧光探针产生差动变化的荧光信号； S4：所述采集镜头（10）接收所述荧光信号，然后经所述滤光系统（9）滤除干扰光之后，所述数据采集卡（2）通过所述CCD成像仪（8）采集所述荧光信号，并将所述荧光信号传输并储存到所述计算机（1）中； S5：所述计算机（1）对所述荧光信号进行计算分析，获得所述待测样品的活性氧浓度和产量信息以及所述待测样品的移动信息； S6：所述计算机（1）将所述活性氧浓度和产量信息与预设的阈值比较，并将比较结果输出到所述控制盒（3），通过所述控制盒（3）实时控制所述近红外激光发射器（4）的激光输出功率；并将所述移动信息输出到所述伺服跟踪系统（11），通过所述伺服跟踪系统（11）实时控制所述三维电动平台（12）跟踪所述待测样品的位置。 9.根据权利要求8所述的用于活性氧的荧光共振差分比率检测装置进行检测的方法，其特征在于：在所述S5中，所述活性氧浓度和产量信息通过以下公式计算得到：；其中，C为荧光分子浓度，k为吸收系数，μ为荧光激发量子效率，ΔI′L10 、ΔI′L20、ΔI′L2、ΔF′L为检测的初始的540 nm发光，初始的800 nm发光，测量过程中800 nm发光和测量过程中600 nm荧光的发光差值。 10.一种如权利要求8或9中用于活性氧的荧光共振差动比率检测的近红外纳米荧光探针的合成方法，其特征在于：包括以下步骤： S1-1：制备油酸包裹、核壳结构、980 nm近红外激发的上转换纳米粒子； S1-2：将双羧基聚乙二醇PEG和不饱和磷脂分子用EDC和NHS活化后，共价连接形成羧基化的磷脂聚乙二醇分子，层析提纯待用； S1-3：将所述DSPE-PEG-COOH分子和所述上转换纳米粒子共孵育并超声，实现充分包裹后离心，去上清，重悬备用； S1-4：将活性氧检测分子和包裹好的所述上转换纳米粒子共孵育并超声，振荡过夜后离心去上清，重悬后得所述近红外纳米荧光探针。
所属类别：	发明专利