[發明專利]一種雙極電極電化學發光檢測微流控液滴陣列方法

無效

• 申請號: 201210229319.2
• 申請日: 2012-07-04
• 公開（公告）號: CN102749322A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 蘇彬;方群;吳鎖柱
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N21/76
• 分類號: G01N21/76
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術領域

本發明屬于微流控液滴陣列檢測方法，特別涉及一種基于雙極電極電化學發光檢測微流控液滴陣列的方法。

背景技術

微流控液滴系統的研究是微流控學的一個重要發展方向，已引起了國內外專家學者的廣泛關注。這主要是由于微流控液滴系統具備作為微反應器實現高通量分析的潛力。目前，液滴微流控系統已廣泛用于化學合成、蛋白質結晶、單分子檢測和單細胞分析等領域。

電化學是一種常用的分析檢測技術。由于電極體系極易實現微型化且不降低其檢測的靈敏度，電化學技術被認為是一種最有潛力實現微流控系統微型化、集成化和便攜化要求的檢測技術。然而，這種技術在微流控液滴系統檢測中未能得到廣泛的應用，目前僅有少數的相關報道。一個關鍵的原因可能是由于油水間隔的液滴連續流過電極，極易造成電極表面的污染，從而使電極檢測性能下降。另一個可能的原因是連續流液滴與電極的接觸時間過短，物質不能及時擴散到電極表面而未能獲得明顯的電化學信號。已報道的微流控液滴系統主要以兩種方式進行，一種為連續流液滴依次流經下游加工的微電極系統進行檢測，另一種為集成的三電極系統一起插入靜置的液滴中檢測。兩種方式在同一時刻均只能實現對單一液滴的檢測，雖能獲得優良的檢測性能，但較難實現對液滴陣列的同時檢測。

基于雙極電極的微流控系統是近期興起的一種新型分析模式。所謂雙極電極是指不與外電源連接而置于陰極和陽極之間電解液中的一段導體。在這類分析系統中，雙極電極通常置于微通道的電解液中，無需通過導線與外界連接，僅通過插入電解液中連接外加電源的另外兩根電極（即驅動電極）來進行驅動。在這種檢測模式中，電化學反應發生在雙極電極的兩端，一端發生氧化反應，另一端同時發生還原反應。雖然響應電流不能像傳統的三電極法一樣直接獲得，但可通過檢測雙極電極一端發出的電化學發光信號或目測金屬（如銀）的溶解程度來進行分析。目前，這種新型檢測模式已廣泛用于微流控系統中目標物的傳感、分離和富集等方面，尚未見關于微流控液滴陣列檢測的報道。

發明內容

本發明的目的是提供一種雙極電極電化學發光檢測微流控液滴陣列方法；該方法操作簡單、樣品和試劑耗量少、靈敏度高、分析時間短、可同時進行多點檢測。

雙極電極電化學發光檢測微流控液滴陣列裝置包括驅動電極、雙極電極、氧化銦錫導電玻璃基片、聚二甲基硅氧烷蓋片、試劑微液滴微儲液池、樣品微液滴微儲液池陣列、導線、電源；在氧化銦錫導電玻璃基片上兩邊設有驅動電極，在兩驅動電極之間設有雙極電極，雙極電極長為5?~?20?mm、寬為0.1?~?5?mm，與驅動電極的間距為0.05?~?5?mm，驅動電極寬為0.1?~?5?mm，在氧化銦錫導電玻璃基片上設有聚二甲基硅氧烷蓋片，聚二甲基硅氧烷蓋片上設有試劑微液滴微儲液池、樣品微液滴微儲液池陣列，試劑微液滴微儲液池內加有試劑微液滴，樣品微液滴微儲液池陣列內加有樣品微液滴，一驅動電極通過接有電源的導線與另一驅動電極相連。

所述的樣品微液滴微儲液池陣列形狀為圓形、正方形或矩形。

雙極電極電化學發光檢測微流控液滴陣列裝置的檢測方法：向試劑微液滴微儲液池和樣品微液滴微儲液池陣列中分別加入試劑微液滴和樣品微液滴，在驅動電極上施加恒電位1.50?~?5.25?V，促使雙極電極兩端發生氧化還原反應，通過觀察雙極電極陽極端發出的電化學發光信號實現對微流控液滴陣列的檢測；所述的試劑微液滴為含有0?~?5×10^-3?M鐵氰化鉀的3?M氯化鉀溶液，所述的樣品微液滴為0.1?M，pH?7.2的磷酸緩沖溶液，所述磷酸緩沖溶液含有1×10^-5?~?1×10^-3?M三聯吡啶氯化釕和1×10^-10?~?2×10^-2?M二丁基氨基乙醇，所述的試劑微液滴和樣品微液滴的體積為5?~?150μL。

本發明的有益效果：

1、該方法所用的芯片結構簡單、易于制作，可方便、快速實現對微流控液滴陣列的檢測。

2、由于采用微流控芯片裝置，所需的樣品和試劑體積少；具備樣品和試劑消耗少的優點，非常適合昂貴樣品和試劑的分析。

3、電化學發光無需外加激發光源，因而該方法具有檢測背景低、靈敏度高的優點；由于電化學反應快速，分析在數秒至數十秒內即可完成。

附圖說明

圖1是聚二甲基硅氧烷–導電玻璃微流控芯片結構示意圖。其中3是氧化銦錫導電玻璃基片、4是聚二甲基硅氧烷蓋片、5是試劑微液滴微儲液池、6是樣品微液滴微儲液池陣列、7是導線、8是電源。