[發明專利]一種檢測水體中鉻離子形態的離心式微流控芯片及其制備方法

無效

• 申請號: 201210285449.8
• 申請日: 2012-08-13
• 公開（公告）號: CN102784674A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 王曉東;沙俊;聶富強
• 申請（專利權）人: 蘇州汶顥芯片科技有限公司
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;G01N27/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種檢測水體中鉻離子形態的離心式微流控芯片及其制備方法，其特征在于該離心式微流控芯片是有微結構和微通道的圓片狀芯片，以離心機旋轉產生的離心力為樣品微流體的驅動力，完成水體中Cr離子與萃取柱的富集和分離，通過ICP-MS分別檢測水體中總Cr含量和萃取液中Cr⁶⁺含量，從而獲得水體中Cr³⁺含量，實現對環境水體中Cr離子形態的分析檢測。離心機的旋轉平臺專為圓片狀芯片設計的，中心以吸盤、卡槽或螺絲-螺母固定圓片狀離心式微流控芯片。圓片狀離心式微流控芯片由刻有微米級別的微結構和微通道的芯片和粘性薄膜封合而成，微結構和微通道通過微加工技術制備，包括樣品池、萃取液池、微孔和微通道。

2.按權利要求1所述的檢測水體中Cr離子形態的離心式微流控芯片及其制備方法，其特征在于，其制作步驟如下：

(1)用計算機輔助設計軟件設計和繪制離心式微流控芯片中各層芯片的微結構和微通道圖形。

(2)通過微加工技術在各層微流控芯片基材表面和粘性薄膜上加工所需的微結構和微通道，包括樣品池、萃取液池、微孔和微通道。

(3)在固相萃取微通道中填充固體硅膠顆粒，制成固相萃取柱。

(4)利用雙層粘性薄膜，將各層離心式微流控芯片對齊、粘合、加壓封合，組成檢測Cr離子形態的離心式微流控芯片。

(5)啟動離心機，待測水樣通過固相萃取柱進行萃取分離后，萃取液進入萃取液池。

(6)用移液槍抽取萃取液，置入ICP-MS中測定萃取溶液中Cr⁶⁺含量。

(7)用ICP-MS測定待測水樣中總Cr含量，用總Cr含量減去Cr⁶⁺含量，得到水樣中Cr³⁺含量。

3.按權利要求1或2所述的檢測水體中Cr離子形態的離心式微流控芯片及其制備方法，其特征在于，這種Cr離子形態檢測芯片的核心功能器件是圓片狀離心式微流控芯片，此芯片以離心機旋轉產生的離心力作為樣品微流體流動的驅動力，可以批量生產、多次利用、靈活設計與組裝。

4.按權利要求1或2所述的檢測水體中Cr離子形態的離心式微流控芯片及其制備方法，其特征在于，這種Cr離子形態檢測芯片上的微結構和微通道是通過數控銑刻、激光刻蝕、LIGA技術、模塑法、熱壓法、化學腐蝕、軟刻蝕技術的微加工方法在芯片基材表面制備，尺寸在微米級別。

5.按權利要求1或2所述的檢測水體中Cr離子形態的離心式微流控芯片及其制備方法，其特征在于，這種Cr離子形態檢測芯片是由多層芯片疊加而成，構成三維立體的微結構和微通道網絡。

6.按權利要求1或2所述的檢測水體中Cr離子形態的離心式微流控芯片及其制備方法，其特征在于，這種Cr離子形態檢測芯片可以在一塊芯片上制作多組微結構和微通道，構成多組樣品分析檢測單元，可以同時分析檢測多組樣品，提高了單位時間的平行檢測能力。

7.按權利要求1或2所述的檢測水體中Cr離子形態的離心式微流控芯片及其制備方法，其特征在于，這種Cr離子形態檢測芯片通過在微通道中填充固體萃取柱填充料，原位制成微型離心色譜柱，采用固相萃取法進行樣品預處理和分離。

8.按權利要求1或2所述的檢測水體中Cr離子形態的離心式微流控芯片及其制備方法，其特征在于，這種Cr離子形態檢測芯片的樣品是在離心力的驅動下流經微型離心色譜柱，進行芯片上萃取和分離操作。

9.按權利要求1或2所述的檢測水體中Cr離子形態的離心式微流控芯片及其制備方法，其特征在于，這種Cr離子形態檢測芯片適合現場采樣檢測，減少樣品因運輸與儲存消耗的時間，從而降低Cr離子形態分析中因Cr⁶⁺易轉化為更穩定的Cr³⁺而帶來的分析誤差。

10.按權利要求1或2所述的檢測水體中Cr離子形態的離心式微流控芯片及其制備方法，其特征在于，這種Cr離子形態檢測芯片便于攜帶、設備簡單、直接采樣、無需進樣前處理、樣品和試劑用量小，平行檢測能力高、易與檢測器連接、樣品預處理和檢測過程在同一芯片上完成、樣品無需轉移、樣品交叉污染幾率小、適合現場實時檢測，很好地滿足微全分析系統發展的需要，在Cr離子形態的分析檢測相關領域具有廣泛的應用前景。