专利名称：微型反应器中固相载体的自动更新方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种微型反应器中固相载体的自动更新方法与装置，能够应用在涉及液-固两相化学反应的各分析领域。
背景技术：
科学的发展要求分析领域能够用更低的消耗、更简便的方法和设备、更快的分析速度提供实时、准确、全面的信息，其明显的发展趋势是分析设备的微型化、集成化与自动化。基于液-固两相的化学反应广泛应用在分析领域中，通常将各种官能团(如，酶、细胞)固定在固相载体上，一般为树脂、多孔玻璃等，以提高稳定性及反复使用，并通过试样、缓冲液等液相来控制反应。固相一般被看作是系统的固定组成部分，放置在微型反应器中。为了提高多次使用的性能，进行了不断改进，但至今仍无法避免测定过程中固相载体表面官能团的损失，同时反复使用也会导致积存污垢、稳定性下降。对于进行不可逆抑制剂(像农药、重金属等有毒物质)检测时，不能重复使用。为了完成分析任务并满足测试精度，需要对微型反应器中固定有各种官能团的固相载体进行更新。微型反应器中传统的固相载体更新方法为手动填充，至少存在如下缺点，费时费力；易带入气泡，产生干扰；会破坏测试已经达到的稳定状态，从而延长检测时间。例如量热式固定化酶生物传感器在进行测试前，需要大概半个小时来稳定基线；另外，如果微型反应器与固相载体设计为一体，则须随固相载体一起被更新丢弃，从而增加成本，污染环境。

发明内容
本发明的目的是为了改变现有的手动更新方式，提高分析设备的集成化与自动化水平，提供一种微型反应器中固相载体的自动更新方法与装置，以实现微型反应器中进行液-固两相反应的固相载体的自动更新。
本发明的技术方案是这样来实现的，一种微型反应器中固相载体的自动更新装置，它包括微型反应器、固相载体及固相载体容器，其特点是，在微型反应器的两端分别置有固相载体的流入通道和流出通道，流入通道上部连接固相载体容器，微型反应器的两端置有上柱塞、下柱塞，柱塞上设有用来流通试样和缓冲液的通道，上下柱塞顶部置有滤网。种微型反应器中固相载体的自动更新方法，其步骤是固定有各种官能团的固相载体储存在固相载体容器的缓冲液中，使缓冲液液面高于固相载体；通过微型反应器两端置有的上下柱塞开启和切断流入通道及流出通道，完成固相载体自动更新的三模式更新模式、测试模式、冲刷模式。更新模式为开启流入通道，缓冲液中的固相载体在外力作用下流入微型反应器，达到所需体积后，通过柱塞的动作，切断流入通道。此时，微型反应器中填充了一定体积的固相载体。定量的试样随缓冲液流过反应器，并在固相载体表面进行各种反应，此过程为测试模式。反应完成后，便可进入冲刷模式，柱塞动作，开启流出通道，固相载体随缓冲液流出微型反应器。待完全流出后，切断流出通道。整个过程无须人工干预，完全通过设定程序自动进行。
本发明的有益效果是，固相载体一次性使用，反应表面不需要再生处理，提高了检测精度；反应、吸附和解吸无须是可逆的，可检测可逆和不可逆反应的物质；节省了检测时间；实现了固相载体更新的自动化，减少了外界干扰因素。


下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为第一个实施例的测试模式的剖面构造示意图；图2为第一个实施例的冲刷模式的剖面构造示意图；图3为第一个实施例的更新模式的剖面构造示意图；图4为第二个实施例的测试模式的剖面构造示意图；图5是第二个实施例的冲刷模式的剖面构造示意图；图6是第二个实施例的更新模式的剖面构造示意图。
具体实施例方式
本发明结合附图作一说明，由图1-图6所示，微型反应器中固相载体的自动更新装置，它包括微型反应器、固相载体及固相载体容器，其特点是，在微型反应器8的两端分别置有固相载体2的流入通道3和流出通道6，流入通道3上部连接固相载体容器1，微型反应器8的两端置有上柱塞9、下柱塞4，柱塞上设有用来流通试样和缓冲液的通道5，上下柱塞9、4顶部置有滤网7。所述的上下柱塞9、4的端面为平面或斜面。所述的上下柱塞9、4与固相载体容器1为旋转配合。
一种微型反应器中固相载体的自动更新方法，其特点是，方法步骤为(1)固定有各种官能团的固相载体2储存在固相载体容器1中的缓冲液中，使缓冲液液面高于固相载体2；(2)通过微型反应器8两端置有的上下柱塞9、4开启和切断流入通道3及流出通道6，完成固相载体自动更新的三模式更新模式、测试模式、冲刷模式。
根据柱塞动作方式的不同，提供两个实施例。
实施例1由图1-3所示，上下柱塞4、9前端为平头样式，通过上下的移动来开启和切断流入通道3和流出通道6。流入通道3和流出通道6均为倾斜通道，倾斜角度为45°。流入通道3与固相载体容器1相连通。柱塞4、9顶部附有滤网7，防止固相载体2堵塞通道5。图1示意了第一个实施例的测试模式。柱塞4、9的位置关闭了流入通道3和流出通道6。试样和缓冲液通过通道5流过微型反应器8，在固相载体2表面进行反应。图2示意了第一个实施例的冲刷模式。柱塞4、9同步向下移动，其位置开启了流出通道6，固相载体2随缓冲液流出微型反应器8，在完全流出后，柱塞4、9同步向上移动，切断流出通道6。图3示意了第一个实施例的更新模式。柱塞4、9同步向上移动，其位置开启了流入通道3，固相载体2在重力作用下随缓冲液流入微型反应器8。在完成更新后，柱塞4、9同时向下移动，其位置关闭了流入通道3和流出通由图4-5所示，柱塞4、9前端为斜面样式，倾斜角度为45°，通过旋转180°来开启和切断流入通道3和流出通道6。流入通道3和流出通道6均为倾斜通道，倾斜角度为45°。流入通道3与固相载体容器1相连通。柱塞4、9顶部附有滤网7，防止固相载体2堵塞通道5。图4示意了第二个实施例的测试模式。柱塞4、9的位置关闭了流入通道3和流出通道6。试样和缓冲液通过通道5流过微型反应器8，在固相载体2表面进行反应。图5示意了第二个实施例的冲刷模式，由于上下柱塞9、4与固相载体容器1为旋转配合，下柱塞4可旋转180°，其位置开启了流出通道6，固相载体2随缓冲液流出微型反应器8，在完全流出后，下柱塞4旋转180°，切断流出通道6。
图6示意了第二个实施例的更新模式。上柱塞9旋转180°，其位置开启了流入通道3，固相载体2在重力作用下随缓冲液流入微型反应器8。在完成更新后，上柱塞9旋转180°，其位置关闭了流入通道3，开始测试模式。
权利要求
1.一种微型反应器中固相载体的自动更新装置，它包括微型反应器、固相载体及固相载体容器，其特征在于，在微型反应器(8)的两端分别置有固相载体(2)的流入通道(3)和流出通道(6)，流入通道(3)上部连接固相载体容器(1)，微型反应器(8)的两端置有上柱塞(9)、下柱塞(4)，柱塞上设有用来流通试样和缓冲液的通道(5)，上下柱塞(9、4)顶部置有滤网(7)。
2.根据权利要求1所述的微型反应器中固相载体的自动更新装置，其特征在于，所述的上下柱塞(9、4)的端面为平面或斜面。
3.根据权利要求1、2所述的微型反应器中固相载体的自动更新装置，其特征在于，所述的斜面的倾斜角为45°。
4.根据权利要求1所述的微型反应器中固相载体的自动更新装置，其特征在于，所述的流入通道(3)和流出通道(6)为直通道或倾斜通道。
5.根据权利要求1、4所述的微型反应器中固相载体的自动更新装置，其特征在于，所述的倾斜通道的倾斜角为45°。
6.根据权利要求1所述的微型反应器中固相载体的自动更新装置，其特征在于，所述的上下柱塞(9、4)与固相载体容器(1)为旋转配合。
7.一种微型反应器中固相载体的自动更新方法，其特征在于，方法步骤为a)固定有各种官能团的固相载体(2)储存在固相载体容器(1)中的缓冲液中，使缓冲液液面高于固相载体(2)；b)通过微型反应器(8)两端置有的上下柱塞(9、4)开启和切断流入通道(3)及流出通道(6)，完成固相载体(2)自动更新的三模式更新模式、测试模式、冲刷模式。
全文摘要
本发明涉及一种微型反应器中固相载体的自动更新方法及装置，装置特点是，在微型反应器的两端分别置有固相载体的流入通道和流出通道，流入通道上部连接固相载体容器，微型反应器的两端置有柱塞、柱塞上设有用来流通试样和缓冲液的通道，上下柱塞顶部置有滤网。方法步骤是固相载体储存在缓冲液中，使缓冲液液面高于固相载体；通过上下柱塞开启和切断流入通道及流出通道，完成固相载体自动更新的三模式更新模式、测试模式、冲刷模式。本发明的有益效果是，固相载体一次性使用，反应表面不需要再生处理，提高了检测精度；反应、吸附和解吸无须是可逆的，可检测可逆和不可逆反应的物质；节省了检测时间；实现了固相载体更新的自动化，减少了外界干扰因素。
文档编号G01N1/28GK1557536SQ20041001587
公开日2004年12月29日 申请日期2004年1月15日 优先权日2004年1月15日
发明者郑艺华, 华泽钊, 许学勤, 徐斐, 王芳芳 申请人:上海理工大学