近日，大連化物所儀器分析化學(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中。該工作拓寬了深紫外LED熒光檢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。

圖片來源：拍信網(wǎng)正版圖庫

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，降低了噪音與開機預(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（AnalyticaChimica Acta，2022）；研制了集成式雙通道熒光檢測模塊（mFLD），解決了雙通道之間的光譜串?dāng)_問題（Talanta，2020）。

多通道LED-IF檢測器的激發(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檢測器設(shè)計關(guān)鍵。

本工作中，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。

進一步，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，進一步提高了儀器的檢測信噪比。

最終，檢測器對AFB2、OTA和ZEN的檢測限（LOD、3倍峰峰值噪音）為0.33ng/L、1.80ng/L和28.2ng/L。此外，團隊將檢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，檢測器的檢測限優(yōu)于基于氙燈和PMT探測的高性能商品化熒光檢測器。此外，該檢測器的體積、功耗、重量與商品化熒光檢測器相比，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)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大連化物所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目的資助。（文/圖 王傳亮）

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