[發明專利]利用紫外臭氧修復微流控芯片內碳電極電化學性能的方法

有效

• 申請號: 202110146950.5
• 申請日: 2021-02-03
• 公開（公告）號: CN113009225B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 王敬
• 申請（專利權）人: 大連民族大學
• 主分類號: G01N27/02
• 分類號: G01N27/02;G01R27/02;G01N27/48
• 代理公司: 大連至誠專利代理事務所(特殊普通合伙) 21242
• 代理人: 杜廣虎;張海燕

本發明公開了一種利用紫外臭氧修復微流控芯片內碳電極電化學性能的方法，本發明通過將紫外臭氧清洗機產生的紫外臭氧氣流導入到微流控芯片內，利用紫外臭氧與集成在微流控芯片中碳電極表面的有機污染物發生化學反應生成揮發性氣體，實現微流控芯片中污染碳電極電化學性能的修復，最終確保利用碳電極進行重復性測試時實驗數據的準確性。該方法操作簡單方便、通用性強、經濟性好。

技術領域

本發明涉及電化學檢測技術領域，具體涉及一種利用紫外臭氧修復微流控芯片內碳電極電化學性能的方法。

背景技術

碳質材料電極(碳電極)作為電化學傳感器，具有背景電流低、電化學窗口寬、易于與微流控芯片相結合等優點，在生物醫學、環境監測、藥物合成篩選等諸多關系到國計民生的領域中有著廣泛的應用。然而，碳電極在電化學測試過程中會有大量的反應物/反應產物吸附在其表面、造成碳電極性能的退化、導致碳電極不能滿足重復性測試時數據的準確性要求，該缺點在很大程度上抑制了碳電極在電化學微流控芯片檢測領域的進一步發展，因此，迫切需要提出一種能快速祛除微流控芯片內碳電極表面污染物、高效修復污染碳電極電化學性能的方法。

目前，用于修復微流控芯片內污染碳電極電化學性能的方法包括氧等離子體修復法和堿液修復法。盡管氧等離子體能祛除碳電極表面污染物，但大量的氧等離子也會對碳電極本身造成一定程度地刻蝕，因此該方法不適合污染碳電極的多次修復。而堿液修復法屬于濕法修復，有些碳電極的參比/對電極通常由銅/銀等金屬材料制作而成，該方法在去除碳電極表面污染物的同時，也會腐蝕由銅/銀等材料組成的參比/對電極。此外，將堿液多次通入到微流控芯片內修復碳電極時，大量的堿液會浸潤到微流控芯片內，對碳電極與微流控芯片的結合力造成一定的影響。

由此可見，微流控芯片內碳電極的現行修復方法存在一定的局限性，因此探索一種能夠溫和去除碳電極表面污染物、操作簡單方便、通用性強和運行成本較低的新方法具有重要的意義。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提出了一種利用利用紫外臭氧修復微流控芯片內碳電極電化學性能的方法。

本發明采用的技術手段如下：

一種利用紫外臭氧修復微流控芯片內碳電極電化學性能的方法，包括：

S1、將新的碳電極集成在微流控芯片內，對微流控芯片內所述碳電極在設定頻率下的界面阻抗進行測定獲得第一界面阻抗值；

使用上述微流控芯片進行重復性電化學實驗后，對微流控芯片內所述碳電極在所述設定頻率下的界面阻抗進行測定獲取第二界面阻抗值，并計算對應頻率下碳電極的界面阻抗均值和標準差；

將所述第二界面阻抗值與所述第一界面阻抗值進行比較，判定電化學實驗后所述碳電極是否為污染碳電極，若是，執行S2；

S2、將紫外臭氧輸入至微流控芯片內以對污染碳電極進行修復處理；

S3、對修復后的微流控芯片進行電活性物質響應測試，獲取電活性物質響應電流，通過所述電活性物質響應電流衡量所述微流控芯片碳電極的修復性能。

進一步地，所述S2包括：

S20、在微流控芯片的入口設置真空泵，真空泵的氣體輸出口通過變徑軟管與所述微流控芯片的入口連接，真空泵的氣體輸入口連接塑料軟管，所述塑料軟管的另一端連接在紫外臭氧清洗機內；

S21、打開紫外臭氧清洗機，利用真空泵將紫外臭氧清洗機內產生的紫外臭氧氣流導入到微流控芯片內，對所述微流控芯片內的污染碳電極進行設定時間的紫外臭氧改性修復，然后關閉紫外臭氧清洗機。

進一步地，所述S3包括：

S30、使用100mM的磷酸鹽緩沖液配制濃度為1mM的還原型輔酶溶液；

S31、將集成在微流控芯片內的修復后碳電極與電化學工作站相連；