荧光标准品及其应用制造技术

本发明专利技术涉及荧光标准品，特别是用于校准光学检测器的荧光标准品。根据本发明专利技术，使用荧光矿物质或矿物质的混合物用作荧光标准品。荧光矿物质可以是天然存在的矿物质或合成生产的矿物质。优选的用作荧光标准品的荧光矿物质是刚玉、萤石、绿松石、琥珀、锆石、黝帘石、堇青石（ｉｏｌｉｔｅ）或堇青石（ｃｏｒｄｉｅｒｉｔｅ）、尖晶石、黄玉、氟化钙、闪锌矿（ｓｐｈａｌｅｒｉｔｅ）或闪锌矿（ｚｉｎｃｂｌｅｎｄｅ、方解石（ｃａｌｃｉｔｅ）或（ｃａｌｃｓｐａｒ）、磷灰石、白钨矿或钨酸钙、硅锌矿、长石、方钠石、铀矿物质、含有Ａｌ３＋的矿物质，特别是红宝石和蓝宝石。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及荧光标准品或光学标准品及其应用，尤其是，涉及用于校准光学检测 器和荧光光谱学仪器例如显微镜、成像装置、分光光度计读板器、侧向流检测器等的荧光标 准品。
技术介绍
荧光是指在用一种波长的光或广义来说电磁辐射激发后，被激发的电子状态向低 能状态跃迁后自发发射的持续时间短的另一种波长的光。存在大量在其中发生荧光现象的 天然和合成物质或化合物，它们因此被称为荧光团。在荧光光谱术中，存在着对荧光标准品的需要，以便为进行的测量提供参比点。常 规的荧光标准品或荧光染料一般由有机化合物构成。这些荧光染料的基础是荧光染料的分 子当被可见或紫外光照射时，将一部分吸收的能量作为已知的不同波长的荧光光线发射出 来。这些染料分子用在各种不同的生物学分析中，例如在它们发射的荧光信号可以提供关 于正在研究的系统的信息的情况下的生物学分析中。但是，现有的荧光标准品和荧光染料具有下列一种或多种缺点它们在适用时间 段中不稳定，容易衰减(特别是在长期照射下或以高强度照射时)，只可用于狭窄的光谱范 围内，成本高，机械、热和化学不稳定，以及可能老化或变干，这导致荧光强度的变化。本专利技术的目的是提供不受上述缺点困扰的荧光标准品。专利技术简述根据本专利技术的第一方面，通过使用荧光矿物质或含有荧光矿物质的物质作为荧光 标准品，实现了上述目的。这可以是天然矿物质或合成矿物质。有利情况下，荧光矿物质是刚玉、特别是红宝石或蓝宝石、萤石、绿萤石、绿松石、 锆石、黝帘石、堇青石(iolite)或堇青石(cordierite)、尖晶石、黄玉、氟化钙、闪锌矿 (sphalerite)或闪锌矿(zincblende)、纤锌矿、方解石(calcite)或方解石(calcspar)、 磷灰石、白钨矿或钨酸钙、钼钙矿、硅锌矿、长石、方钠石、铀矿物质、磷灰石或氟磷灰石或氯 磷灰石或羟基磷灰石、岩盐、坦桑石、海蓝宝石、电气石、透闪石、锌日光石、纤沸石、日光榴 石、钙柱石、白铍石、硅铍铝钠石、氟盐、硅钡铍矿、白硅铍石、钠长石、方沸石、铌锆钠石、钙 蔷薇辉石、天青石、粒硅镁石、贵橄榄石或斜纤蛇纹石(clinochrysolite)、金绿宝石、异极 矿、六水泻盐、碳锶矿、斑彩石、中长石、铁白云石、文石、缅甸硬琥珀、玉髓、白铅矿、查罗石、 金钢石、透辉石、水铝石、硅钙铁铀钍矿、异性石、红锰铁矿、硫镉矿、钙铝榴石、紫锂辉石、青 金石、锂云母、铅丹、块硅镁石、奥长石、蛋白石、硅硼钙铝石、角铅矿、磷叶石、硼锂铍铯矿 (rhodicite)、菱锰矿、菱镁矿、硫磺、碳酸钠钙石、菱铁矿、灰硅钙石、锂辉石、钨铅矿、钒铅 矿、黑钨矿、钼铅矿、YAG、红锌矿、辰砂、氯黄晶、菱锌矿、铅矾、微斜长石、正长石、赛黄晶、水 氯铅矿、单斜水氯铅矿、硅锆钠石、硅酸钍矿、硅酸钡钛矿、硅铍石、锂霞石、白云石、砷灰石、 针钠钙石、镁锰闪石、锰斧石、硅钙铅锌矿、硫硅钙铅矿、镁柱石、菱镉矿、硅砷锰钠矿、蓝晶 石、钙铬榴石、透长石、方柱石、碳硅石(SiC)、立方氧化锆、琥珀、珊瑚、珍珠、珍珠母、象牙或 含有Al3+的矿物质或氧化物和氢氧化物矿物质。任选地，荧光矿物质可以掺杂有活化剂或活化剂的组合，其中适合的活化剂是二 价锰、铅、锑、铈特别是三价铈、三价铬、二价或三价铁、三价或四价钛、铜、银、二价钐、二价 或三价铕、三价铽、三价镝、三价钬、三价铒、铀酰化合物、钌化合物、锡化合物、铊化合物、铋 化合物、钨酸盐化合物、钼酸盐化合物、硫磺、钒化合物、镧化合物、镨化合物、钕化合物、钷 化合物、钆化合物、铥化合物、镱化合物、镥化合物。活化剂可以0. 001%到20% (重量百分比)的掺杂率存在于矿物质中。荧光矿物质可以各种不同形式用作荧光标准品，例如采用圆柱体、棱柱、平板、晶 胞、管、毛细管、立方体、薄片、球粒或珠子、纳粒的形式，或作为粉末。在珠子、纳粒或粉末的 情况下，荧光矿物质可以包埋或聚合在聚合物或例如由玻璃、塑料或水凝胶制成的载体基 质中。采用多个小颗粒例如珠子的形式将荧光矿物质用作荧光标准品，增加了标准品的均 勻性，因为能够确定测量过程中的统计学平均值。任选地，可以通过将具有所需功能的官能团化学连接到荧光矿物质的表面，针对 作为荧光标准品的目标应用对荧光矿物质进行官能化。具体来说，氧化物和氢氧化物矿物 质容易进行化学修饰。然后可以将官能化的矿物质结合到作为检测标志物的其他分子上， 作为荧光标准品。另一种类型的结合可以通过包封在例如已经被官能化或可以被官能化的 珠子、纳米材料、聚合物、凝胶、水凝胶、玻璃和球粒中来进行。有利情况下，荧光矿物质用作荧光标准品来校准光学仪器。有利情况下，荧光矿物质用作荧光标准品来鉴定产物或物体。有利情况下，荧光矿物质用作荧光标准品来测定荧光矿物质上的入射光的量。有利情况下，荧光矿物质用作荧光标准品来测量以及如果可行的话、控制温度。根据本专利技术的另一方面，制备了用于容纳至少一种样品的样品板，所述样品板包 含作为荧光标准品的荧光矿物质(天然或合成的)或含有荧光矿物质的物质。该样品板可以被设计成例如具有多个孔(例如96个孔)的微量滴定板，或优选设 计成孔板，其中多个孔贯穿孔板，这些孔的尺寸被制造成使得导入到这些孔中的样品因为 毛细管力对抗重力而保持在孔中。根据本专利技术，整个样品板或样品板的仅仅一部分可以由作为荧光标准品的荧光矿 物质或包含荧光矿物质的物质制成。或者，在具有多个孔的微量滴定板的情况下，作为荧光标准品的荧光矿物质或包 含荧光矿物质的物质可以位于至少一个孔中，即使得它可以移除或永久地结合到样品板 上。在具有多个孔的孔板的情况下，作为荧光标准品的荧光矿物质可以位于至少一个孔中。 在这种可选方案中，微量滴定板或孔板本身可以由已知材料例如塑料或玻璃制成。优选情 况下，作为荧光标准品的荧光矿物质具有与微量滴定板的孔的形状或孔板的孔的形状对应 的形状(优选为圆柱形)。本专利技术的方面的其他有利实施方案限定在相关的权利要求中。 附图说明图Ia显示了作为荧光标准品的本专利技术的荧光矿物质的优选圆柱形的形状。图Ib示意显示了提供有图Ia的作为荧光标准品的本专利技术的荧光矿物质的样品板 的顶视图。图Ic显示了图Ib沿着线A-A的横截面图。图2示意显示了特别适合与本专利技术的荧光标准品一起使用的光学读数装置。图3a到3η以直方图的形式显示了对本专利技术的荧光标准品以及用于比较目的的一 些常规荧光标准品在不同激发和发射波长处测量到的荧光强度。图4a到4f以直方图的形式显示了对本专利技术的荧光标准品以及用于比较目的的一 些常规荧光标准品在不同激发和发射波长处测量到的荧光强度的概述。图5显示了采用红宝石形式的本专利技术的荧光标准品的测量到的荧光强度，作为用 532nm激发波长处的光照射的持续时间的函数。图6显示了采用红宝石形式的本专利技术的荧光标准品的发射光谱的温度依从性。图7显示了采用红宝石形式的本专利技术的荧光标准品加热到约200或250°C时的荧 光强度作为时间的函数。专利技术详述作为广泛检验和实验的结果，令人吃惊地确定了荧光矿物质或包含荧光矿物质的 物质或材料适合有利地用作荧光标准品，其与现有技术的荧光标准品相比具有大量优点， 正如下面的本专利技术的详细描述所显示的。本领域技术人员已经了解，某些天然存在的矿物质具有少量的一种或多种活化 剂，本文档来自技高网...

【技术保护点】
荧光矿物质或包含荧光矿物质的物质用作光学标准品或荧光标准品的应用，其中矿物质可以是天然存在的矿物质或合成生产的矿物质。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：克劳斯哈伯施特罗，康拉德福尔施蒂希，
申请(专利权)人：凯杰博登湖有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]