[發(fā)明專利]一種用于超微量樣品原位色譜進(jìn)樣的裝置及其使用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710187495.7
• 申請(qǐng)日: 2017-03-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107422059B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方群;李紫藝;黃超蘭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N30/16
• 分類號(hào): G01N30/16
• 代理公司: 杭州之江專利事務(wù)所(普通合伙) 33216
• 代理人: 張勛斌

本發(fā)明提供了一種用于超微量樣品原位色譜進(jìn)樣的裝置及其使用方法，該裝置包括：液滴芯片；用于向所述液滴芯片加入或吸取液體的毛細(xì)管，所述的毛細(xì)管一端連有驅(qū)動(dòng)液體的驅(qū)動(dòng)裝置；用于對(duì)所述液滴芯片上的液滴進(jìn)行色譜分離的毛細(xì)管色譜柱；用于固定液滴芯片的定位裝置；用于調(diào)整液滴芯片位置的三維移動(dòng)平臺(tái)；用于觀察液滴芯片和毛細(xì)管或液滴芯片和毛細(xì)管色譜柱相對(duì)位置的顯微觀察裝置；和進(jìn)樣時(shí)用于提供進(jìn)樣壓力的氣罐，所述氣罐設(shè)有毛細(xì)管色譜柱進(jìn)口和加壓口。該裝置適合進(jìn)行納升級(jí)至皮升級(jí)甚至飛升級(jí)超微量樣品的樣品預(yù)處理和進(jìn)樣分離分析，如少量細(xì)胞樣品或單細(xì)胞樣品，在單細(xì)胞組學(xué)分析等領(lǐng)域具有重要的意義和廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的領(lǐng)域?yàn)榉治龌瘜W(xué)，特別是涉及一種用于超微量樣品原位色譜進(jìn)樣的裝置及其使用方法。

背景技術(shù)

色譜分析是目前分析科學(xué)中發(fā)展迅速的分離分析技術(shù)，色譜系統(tǒng)結(jié)合不同的檢測(cè)手段，如紫外、熒光、化學(xué)發(fā)光、質(zhì)譜、電化學(xué)、核磁共振等，被廣泛應(yīng)用于化學(xué)、環(huán)境、生命科學(xué)等領(lǐng)域，特別是在生化分析、藥物與食品分析、環(huán)境分析、蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)等研究中具有非常重要的作用。

進(jìn)樣操作是色譜分析操作的核心步驟之一，也是影響色譜分離性能的重要因素之一。在常規(guī)的色譜分析系統(tǒng)中，如高效液相色譜系統(tǒng)，進(jìn)樣操作通常是采用進(jìn)樣閥實(shí)現(xiàn)的。隨著色譜分析技術(shù)及相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的快速發(fā)展，對(duì)色譜系統(tǒng)進(jìn)行微量樣品分析的能力有了更高的要求。因此，近年來(lái)針對(duì)適于進(jìn)行微量樣品分析的毛細(xì)管液相色譜技術(shù)及微量進(jìn)樣技術(shù)的研究已成為當(dāng)前相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

目前，毛細(xì)管色譜系統(tǒng)的進(jìn)樣方法主要有進(jìn)樣閥法和壓力進(jìn)樣法。進(jìn)樣閥法是采用適于微量樣品的納升級(jí)進(jìn)樣閥完成數(shù)納升至數(shù)十納升的樣品進(jìn)樣。但進(jìn)樣閥系統(tǒng)成本較為昂貴，且需要把樣品預(yù)先通過(guò)通道引入到進(jìn)樣閥的定量環(huán)中，容易因微量樣品在轉(zhuǎn)移過(guò)程中在通道壁上的吸附而造成樣品損失，尤其對(duì)體積很小的微量樣品，如少量細(xì)胞樣品和單細(xì)胞樣品，影響較大。壓力進(jìn)樣法是通過(guò)在毛細(xì)管色譜柱進(jìn)樣端或出口端施加壓力，產(chǎn)生壓力差作為進(jìn)樣動(dòng)力完成進(jìn)樣操作。其設(shè)備和操作較為簡(jiǎn)單，但其目前多進(jìn)行微升級(jí)體積的樣品進(jìn)樣，難以實(shí)現(xiàn)納升級(jí)樣品的進(jìn)樣。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于微流控液滴技術(shù)的，在芯片上原位完成一系列的復(fù)雜樣品預(yù)處理操作和毛細(xì)管色譜柱的微體積進(jìn)樣的裝置及其使用方法。該系統(tǒng)既可以應(yīng)用于基于毛細(xì)管色譜柱的微量/超微量樣品的預(yù)處理和進(jìn)樣操作，也可以用于毛細(xì)管氣相色譜、毛細(xì)管電泳、微流控分析芯片和其他領(lǐng)域的樣品預(yù)處理和進(jìn)樣操作，適用于微量的化學(xué)和生物分析、單細(xì)胞分析、單分子分析等領(lǐng)域。

一種用于超微量樣品原位色譜進(jìn)樣的裝置，包括：

用于形成和承載液滴的液滴芯片；

用于向所述液滴芯片加入或吸取液體的毛細(xì)管，所述的毛細(xì)管一端連有驅(qū)動(dòng)液體的驅(qū)動(dòng)裝置；

用于對(duì)所述液滴芯片上的液滴進(jìn)行色譜分離的毛細(xì)管色譜柱；

用于固定液滴芯片和定位毛細(xì)管或毛細(xì)管色譜柱的定位裝置；

用于調(diào)整液滴芯片位置的三維移動(dòng)平臺(tái)；

用于觀察液滴芯片和毛細(xì)管或液滴芯片和毛細(xì)管色譜柱相對(duì)位置的顯微觀察裝置；

和進(jìn)樣時(shí)用于提供進(jìn)樣壓力的氣罐，所述氣罐設(shè)有毛細(xì)管色譜柱進(jìn)口和加壓口。

本發(fā)明中，進(jìn)行樣品液滴形成和樣品預(yù)處理操作時(shí)，定位裝置及其上的芯片固定在三維移動(dòng)平臺(tái)上，利用顯微觀察裝置的觀測(cè)和三維移動(dòng)平臺(tái)的調(diào)節(jié)，調(diào)整毛細(xì)管、液滴芯片和定位裝置之間的相互位置；進(jìn)行進(jìn)樣操作時(shí)，液滴芯片和定位裝置放入氣罐中，毛細(xì)管色譜柱通過(guò)毛細(xì)管色譜柱進(jìn)口插入到氣罐中，該氣罐需要具備可密閉，可耐高壓的性能，調(diào)整毛細(xì)管色譜柱和液滴芯片之間的相互位置，然后從加壓口通入氣體進(jìn)行加壓進(jìn)樣。