[發(fā)明專利]微流控液液萃取?液液波導(dǎo)集成化檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510975025.8
• 申請(qǐng)日: 2015-12-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105548589B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜健;王巖;劉波;姜洪武;黃芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 遼東學(xué)院
• 主分類號(hào): G01N35/00
• 分類號(hào): G01N35/00
• 代理公司: 沈陽(yáng)杰克知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司21207
• 代理人: 金春華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明創(chuàng)造屬于化學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域，具體地涉及一種采用微流控技術(shù)，將液液萃取和液液波導(dǎo)檢測(cè)集成化的檢測(cè)系統(tǒng)和檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

微流控技術(shù)由于具有樣品用量少的優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越在檢測(cè)分析領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。目前建立的微流控芯片液液萃取方法具有萃取試劑和樣品消耗量?jī)H為微升、皮升甚至納升級(jí)，萃取時(shí)間僅為幾分鐘甚至數(shù)秒的優(yōu)點(diǎn)，而得到廣泛的應(yīng)用。但其存在的問(wèn)題是：建立的微流控芯片液液萃取方法通常是將萃取物從微通道中分離出來(lái)再進(jìn)行下一步驟的檢測(cè)，也就是分析檢測(cè)在芯片外進(jìn)行，需要將萃取物引入到常規(guī)儀器中進(jìn)行檢測(cè)，這樣仍需消耗較多樣品，而且試樣在轉(zhuǎn)移過(guò)程中，容易污染，極大地降低了微流控技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，突顯不出微萃取的優(yōu)勢(shì)。

液芯波導(dǎo)檢測(cè)，能夠有效增加吸收光程，在微流控分析系統(tǒng)中有良好的應(yīng)用前景。然而，由于常見(jiàn)非水溶劑的折射率大于待測(cè)物水溶液的折射率，使得難以形成以待測(cè)物水溶液為液芯的液液光波導(dǎo)系統(tǒng)，同時(shí)由于難以形成清晰而穩(wěn)定的兩相界面、折射率差較小、軸向檢測(cè)時(shí)背景光干擾嚴(yán)重等原因，基于液芯/液層光波導(dǎo)的光學(xué)檢測(cè)方法沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用。

吸收光度檢測(cè)是最常用的檢測(cè)技術(shù)之一，也是最早用于微全分析系統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)。但由于微流控芯片通道檢測(cè)區(qū)的體積小、吸收光程短，故導(dǎo)致檢測(cè)靈敏度低，嚴(yán)重制約了吸收光度檢測(cè)技術(shù)在微流控分析中的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明創(chuàng)造的目的是提供一種將液液萃取和液液波導(dǎo)檢測(cè)集成為一體，既提高了萃取物質(zhì)的富集倍數(shù)，又增加了有效光程，從而提高吸光度檢測(cè)方法的靈敏度，同時(shí)也避免了樣品污染的微流控液液萃取-液液波導(dǎo)集成化檢測(cè)系統(tǒng)。

本發(fā)明創(chuàng)造的另一目的是提供一種微流控液液萃取-液液波導(dǎo)集成化檢測(cè)方法。

本發(fā)明創(chuàng)造采用的技術(shù)方案是：微流控液液萃取-液液波導(dǎo)集成化檢測(cè)系統(tǒng)，由微流控芯片、液液萃取系統(tǒng)和液液波導(dǎo)檢測(cè)系統(tǒng)組成。

所述的液液萃取系統(tǒng)是：萃取通道的入口端分別與注入離子液體的入口Ⅰ、注入含有試樣的無(wú)機(jī)鹽溶液的入口Ⅱ和入口Ⅲ、注入不含試樣的無(wú)機(jī)鹽溶液的入口Ⅳ和入口Ⅴ連通；入口Ⅰ、入口Ⅱ、入口Ⅲ、入口Ⅳ和入口Ⅴ分別連接一個(gè)注射器和注射泵，萃取通道置于微流控芯片內(nèi)，入口Ⅰ、入口Ⅱ、入口Ⅲ、入口Ⅳ和入口Ⅴ的入口端設(shè)在微流控芯片表面。

所述的液液波導(dǎo)檢測(cè)系統(tǒng)是：設(shè)在微流控芯片內(nèi)的直線型檢測(cè)通道的入口端與萃取通道的出口端連通，鎢燈光源與入射光纖連接，入射光纖與入射端準(zhǔn)直透鏡連接并通過(guò)入射光纖耦合器固定，入射端準(zhǔn)直透鏡與檢測(cè)通道的入口端相對(duì)應(yīng)；檢測(cè)通道的出口端設(shè)有兩個(gè)出口，與檢測(cè)通道的出口端相對(duì)應(yīng)設(shè)有接收端準(zhǔn)直透鏡，接收端準(zhǔn)直透鏡與接收光纖連接并通過(guò)入射光纖耦合器固定，接收光纖與光纖光譜儀連接。

上述的微流控液液萃取-液液波導(dǎo)集成化檢測(cè)系統(tǒng)，萃取通道由螺旋部和直線部構(gòu)成，直線部上設(shè)有交匯點(diǎn)A和B，入口Ⅰ設(shè)在直線部的延長(zhǎng)線上，入口Ⅱ和入口Ⅲ對(duì)稱設(shè)置在直線部的兩側(cè)并分別從交匯點(diǎn)A處的兩側(cè)與交匯點(diǎn)A連通，入口Ⅳ和入口Ⅴ對(duì)稱設(shè)置在直線部的兩側(cè)并分別從交匯點(diǎn)B處的兩側(cè)與交匯點(diǎn)B連通。

上述的微流控液液萃取-液液波導(dǎo)集成化檢測(cè)系統(tǒng)，萃取通道的總長(zhǎng)度為170-190mm；檢測(cè)通道長(zhǎng)度為12-14mm。

上述的微流控液液萃取-液液波導(dǎo)集成化檢測(cè)系統(tǒng)，入口Ⅰ與交匯點(diǎn)A之間、入口Ⅱ和入口Ⅲ與交匯點(diǎn)A之間、入口Ⅳ和入口Ⅴ與交匯點(diǎn)B之間的通道寬度為190-210μm；交匯點(diǎn)A和交匯點(diǎn)B之間的通道寬度為580-620μm；萃取通道和檢測(cè)通道的寬度為780-820μm；所有通道的深度均為80-120μm。

上述的微流控液液萃取-液液波導(dǎo)集成化檢測(cè)系統(tǒng)，萃取通道的出口端折轉(zhuǎn)90°后與直線型檢測(cè)通道的入口端連接。

上述的微流控液液萃取-液液波導(dǎo)集成化檢測(cè)系統(tǒng)，入射光纖發(fā)出的光與檢測(cè)通道在一個(gè)水平面內(nèi)，入射端準(zhǔn)直透鏡距離檢測(cè)通道入口端5-9mm；接收端準(zhǔn)直透鏡對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)通道的出口端，距離檢測(cè)通道的出口端1-3mm。

上述的微流控液液萃取-液液波導(dǎo)集成化檢測(cè)系統(tǒng)，入射光的入射角為13-15°。

一種微流控液液萃取-液液波導(dǎo)集成化檢測(cè)方法，采用上述的微流控液液萃取-液液波導(dǎo)集成化檢測(cè)系統(tǒng)，包括如下步驟：

1)將離子液體從入口Ⅰ的入口端注入，含有試樣的無(wú)機(jī)鹽溶液從入口Ⅱ和入口Ⅲ的入口端注入，不含試樣的無(wú)機(jī)鹽溶液從入口Ⅳ和入口Ⅴ的入口端注入。優(yōu)選的，離子液體，含有試樣的無(wú)機(jī)鹽溶液和不含試樣的無(wú)機(jī)鹽溶液的流速分別為4μL/min、10μL/min和4μL/min。