中国科学家研制出“风车型”三通道LED诱导荧光探测器

近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员耿旭辉、关亚风团队研制出一种小型“风车型”三通道LED诱导荧光探测器(LED-IF)，并将其应用于多种真菌毒素的高灵敏检测。该工作拓宽了深紫外LED荧光探测器的研制思路和应用方向，也为紫外/深紫外波段荧光分析检测提供了新路线。相关成果发表于《分析化学》。

在前期工作中，团队通过引入半导体制冷技术，精确控制了大功率LED的结温，降低了噪声并缩短了开机预热时间，解决了大功率LED-IF领域长期存在的技术难题，并研制了集成式双通道荧光检测模块，解决了双通道之间的光谱串扰问题。

多通道LED-IF的激发光和荧光均为非相干光源，其强度随光程增加大幅衰减。因此，合理设计排布多条光路，进而保证各通道均具有理想的灵敏度，是多通道LED-IF设计的关键。

在这项工作中，团队通过三维光路设计并结合光学模拟，实现了检测池附近空间的高光效利用，提出了一种新型多通道LED-IF光路结构。相较于典型的共线式荧光光路结构，各通道收集到的荧光强度均大幅提高。随后，团队配合使用大功率紫外LED、大感光面积光电二极管、球面反光镜，进一步提高了仪器的检测信噪比。此外，团队将探测器与高效液相色谱仪联用，同时分析了6种真菌毒素。结果表明，探测器的检测限优于基于氙灯和PMT探测的高性能商品化荧光探测器。

该探测器的体积、功耗、重量与商品化荧光探测器相比，均降低了一个数量级以上，可与便携式液相色谱仪或流动注射系统联用，有望实现水质、空气、食品污染中真菌毒素的现场分析检测，具有广阔的应用前景。