[發(fā)明專利]一種溶液自動引入型電泳微芯片及其工作方法

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• 申請日: 2019-07-19
• 公開（公告）號: CN110252438A
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊明鵬;馮李航;金懿航;王躍翔;周睿哲;張道杰
• 申請（專利權(quán)）人: 南京信息工程大學(xué)
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;G01N27/447
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 梁濤

本發(fā)明公開了一種溶液自動引入型電泳微芯片，包括PCB檢測電極層和微通道板；所述PCB檢測電極層包括安裝在其檢測面的檢測電極，所述微通道板固定安裝在PCB檢測電極層檢測面上，所述微通道板內(nèi)部刻有兩條交叉連通的微通道，一條微通道兩端分別連接第一蓄液池和第二蓄液池的底部，另一條微通道兩端分別連接第三蓄液池和第四蓄液池的底部，四個蓄液池穿出微通道板上表面，四個蓄液池結(jié)構(gòu)相同且底部均安裝有吸液裝置，所述吸液裝置中插入電極棒，所述微通道板下表面與檢測電極接觸。本結(jié)構(gòu)采用了PVA海綿或納米海綿，將毛細(xì)現(xiàn)象延拓至電泳微芯片的蓄液池內(nèi)，成功實現(xiàn)了緩沖液的自動引入，隔絕了空氣氣泡進(jìn)入蓄液池甚至是微通道中，提高了試驗成功率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生化分析儀器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種溶液自動引入型電泳微芯片及其工作方法。

背景技術(shù)

通常，電泳微芯片檢測系統(tǒng)由微芯片、高壓模塊、信號發(fā)送和接收模塊，以及帶有連接管的外接泵組成。外接泵的作用是將去離子水或緩沖液通過加壓的方式注入到微芯片的通道中，以實現(xiàn)微芯片的清洗或者緩沖液的注入。顯然，外接泵大大降低了電泳微芯片的便攜性；此外，采用外接泵注液時的壓力有可能會導(dǎo)致微芯片的泄露。

為達(dá)到簡化電泳微芯片的目的，許多研究人員致力于研發(fā)更便攜的設(shè)備。Ansari等人開發(fā)了一種基于電泳微芯片的緊湊型便攜式儀器，采用了雙上下電容耦合非接觸電導(dǎo)檢測(Capacitive Coupled Contactless Conductivity Detection，C4D)電極，并且該微芯片是可更換的。Smolka等人提出了一種用于土壤養(yǎng)分分析的移動實驗室芯片設(shè)備，該裝置采用電動方法實現(xiàn)樣品注入，并且采用納米多孔材料和非水平注入方法來減少外部連接器的數(shù)量。Floris等人提出了一種基于電泳微芯片的預(yù)填充微芯片，用于測量血液中鋰離子濃度。雖然上述研究者們提出了幾種便攜式電泳微芯片，但依靠外接泵引入去離子水或者緩沖液仍是無法避免的。通常，需要有特殊接頭的導(dǎo)管將外部泵與微芯片的蓄液池連接在一起，并且接頭與芯片通常還要繁瑣地粘接。這不僅嚴(yán)重阻礙了電泳微芯片的便攜化，而且額外采用外接泵、連接導(dǎo)管與接頭也增加了芯片制作難度，大大提高了儀器成本。

通常情況下，微通道內(nèi)的液體在毛細(xì)管力作用下可沿著微通道自動流動，然而液體卻不能到達(dá)蓄液池中，因為蓄液池中不存在毛細(xì)管力。如果采用滴入或傾倒的方式將緩沖液注入蓄液池中，則有可能將氣泡引入蓄液池甚至是微通道中，微通道中的氣泡會阻斷樣品進(jìn)樣和分離時的高壓，從而造成試驗的失敗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種溶液自動引入型電泳微芯片及其工作方法。

為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種溶液自動引入型電泳微芯片，其中：包括PCB檢測電極層和微通道板；所述PCB檢測電極層包括安裝在其檢測面的檢測電極，所述微通道板固定安裝在PCB檢測電極層檢測面上，所述微通道板內(nèi)部刻有兩條交叉連通的微通道，一條微通道兩端分別連接第一蓄液池和第二蓄液池的底部，另一條微通道兩端分別連接第三蓄液池和第四蓄液池的底部，四個蓄液池穿出微通道板上表面，四個蓄液池結(jié)構(gòu)相同且底部均安裝有吸液裝置，所述吸液裝置中插入電極棒，所述微通道板下表面與檢測電極接觸。

為優(yōu)化上述技術(shù)方案，采取的具體措施還包括：

上述的檢測電極包括信號發(fā)射電極-、接地電極-以及信號接收電極-，所述信號發(fā)射電極-和信號接收電極-分別位于接地電極-兩側(cè)。

上述的微通道板內(nèi)部的兩條交叉連通的微通道為十字形微通道。

上述的第一蓄液池、第二蓄液池、第三蓄液池和第四蓄液池為上大下小的階梯孔，所述階梯孔的小孔中放置有吸液裝置。

上述的吸液裝置為PVA海綿或納米海綿。

上述的電極棒的下端與微通道板內(nèi)部固定連接，所述電極棒的上端穿出蓄液池并高出微通道板的上表面。