专利名称:一种阵列式芯片毛细管电泳电化学检测系统的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及电化学检测设备技术领域,具体涉及一种阵列式芯片毛细管电泳电化学检测系统。
背景技术:
毛细管电泳(Capillary Electrophoresis, CE)是近二十年来发展最快的分离分析技术之一,芯片毛细管电泳(microchip capillary electrophoresis,μ CE)在过去的十多年中取得了长足的发展。它将分离柱效提高到上百万理论塔板数,进样量也从微升水平进入纳升水平,其研究和应用涉及环境分析、药物分析、生化分析等几乎所有的分析化学领域。到目前为止,μ CE常采用激光诱导荧光检测和电化学检测(electrochemical detection, ED)两种方式。其中,激光诱导荧光检测灵敏度可达10_1(^10_12mol/L,可检测单细胞中的核酸等物质,甚至可对某些荧光效率高的物质进行单分子检测。但其检测对象必须能产生荧光或经衍生能产生荧光,对于大多数非荧光物质,需柱前或柱后衍生才可检测, 这就使设备和操作复杂化,且对于透光性差的基体,荧光检测难以应用;另外,激发诱导荧光检测器造价昂贵,需要体积庞大、技术复杂的光学系统支持,难以真正实现微分析系统的微型化和集成化。而电化学检测传感电极体积小,易于集成化、许多化合物不需要衍生就可以在电极上尝试信号、灵敏度不因通道集合尺度的缩小而降低。电化学检测具有灵敏度高、 选择性好、试样用量少、不受管径限制、对检测部位的透光性无要求、成本低、易于集成化、 微型化等优点,与先进的微加工、微制作技术相匹配,具有实现大规模生产的潜力,因此电化学检测应用于Microchip CE的研究受到越来越多的关注。安培检测是CE电化学检测中应用最多的一种检测方式,具有灵敏度高、选择性好。响应速度快等特点。自从1987年Wallingford等首次将其应用于CE分离分析中,迄今10多年来得到快速的发展。安培法的基本原理是经过分离的被分析物质经电极表面时, 由于溶液与电极间有电势差,该分析物将被还原或氧化,产生还原或氧化电流,该电流符合法拉第定律。电流经放大检测,记录其随时间的变化,即得电泳谱图。由于安培检测具有高灵敏度、低成本、低能耗、易集成化便携带、与微加工技术匹配、检测器的外围设备简单以及易于集成化等诸多优点,芯片毛细管电泳-安培检测系统 (μ CE-AD)的研究多年来得到人们广泛的关注。芯片毛细管电泳在国外已展开了许多工作,玻璃是常用的基体材料,但需采用光亥|J,蚀刻的微加工技术,微加工技术要求超净室和极其精密的基体材料,制作成本很高。有机玻璃具有容易加工,价格便宜等优点,是一种比较好的基体材料,但常采用激光烧蚀的加工方法制作,这些技术要求高,价格昂贵,大大限制了其发展。另外,现有的电极安装于检测池上,每次实验完毕均需要将电极拆下进行清洗,清洗过程十分麻烦。
发明内容[0007]本实用新型解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一种制作简单、成本低、 使用方便且易清洗电极的阵列式芯片毛细管电泳电化学检测系统。为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案如下一种阵列式芯片毛细管电泳电化学检测系统,包括支架和至少一对硅橡胶池,所述每对硅橡胶池包括一个硅橡胶检测池和一个硅橡胶缓冲池,所述硅橡胶池设于支架上,所述硅橡胶池内设有电极,所述电极安装于与支架转动连接的电极安装台上,电极位置与硅橡胶池对应,所述每对硅橡胶池的硅橡胶检测池和硅橡胶缓冲池之间通过毛细管连通。本实用新型的阵列式芯片毛细管电泳电化学检测系统,采用硅橡胶作为基体材料,硅橡胶具有极好的强度和弹性,、良好的电绝缘性、耐氧抗老化性、耐光抗老化性以及防霉性、化学稳定性,由于具有了这些优异的性能,便于将硅橡胶制作成检测池和缓冲池,且由于硅橡胶机械性能优良,易于制作成微型的检测池和缓冲池,更加符合现在CE微型化发展的趋势。同时,本实用新型将多个硅橡胶检测池和硅橡胶缓冲池置于一支架内,根据每个实验的不同需要而设计成各种不同通道的检测池和缓冲池,可同时进行多种不同要求的检测实验,为了节约成本,可以仅设置一组电极,根据需要将电极移至相应的检测池内。实验结束后,只需将电极检测台转动至离开检测池的位置,即可对电极、缓冲池和检测池进行清洗及进行缓冲溶液的更换,无需拆下电极, 使得电极的清洗和缓冲溶液的更换十分方便。所述支架上设有与硅橡胶池数量对应的池座,所述硅橡胶检测池和硅橡胶缓冲池置于池座内。有多少个硅橡胶池,就相应设置多少个池座,当需要更换检测池和缓冲池时, 只需将其从池座内取出即可。所述电极安装台上设有与池座位置对应的电极孔位,所述电极置于电极孔位内。所述每对硅橡胶池,其中硅橡胶检测池内的电极为工作电极、参比电极和负电极, 硅橡胶缓冲池内的电极为正电极。工作电极用于连接外部检测器,正负电极之间连接高压电源,其中正电极连接高压正极端,负电极连接高压负极端。当然,正负电极也可以反过来设置,即硅橡胶检测池内的电极为工作电极、参比电极和正电极,硅橡胶缓冲池内的电极为负电极。与现有技术相比,本实用新型技术方案的有益效果是本实用新型的阵列式芯片毛细管电泳电化学检测系统,采用硅橡胶作为基体材料,使得池体的制作十分简单、成本低,而且易于制作体积小的池体。同时,本实用新型将多个硅橡胶检测池和硅橡胶缓冲池置于一支架内,可根据每个实验的不同需要而设计成各种不同通道的检测用池,能同时进行多种不同要求的检测实验,使用十分方便。实验结束后,只需将电极检测台转动至离开硅橡胶池的位置,即可对电极、硅橡胶缓冲池和硅橡胶检测池进行清洗及进行缓冲溶液的更换, 无需拆下电极,使得电极的清洗和缓冲溶液的更换十分方便。
图1是本实用新型立体结构图;图2是图1的俯视图;图3为本实用新型另一种状态图。
具体实施方式
[0016]
以下结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。实施例1图1和图2为本实用新型的阵列式芯片毛细管电泳电化学检测系统结构示意图, 包括支架1和四对硅橡胶池3,每对硅橡胶池均包括一个硅橡胶检测池31和一个硅橡胶缓冲池32,硅橡胶池3设于支架1上的池座内,所述硅橡胶检测池31和硅橡胶缓冲池32内设有电极,所述电极安装于电极安装台2上的电极孔位内,位置分别与硅橡胶检测池31和硅橡胶缓冲池32对应。本实施例仅设有一组电极,安装于其中一对硅橡胶检测池31和硅胶缓冲池32内,如图1所示,其中硅橡胶检测池31内的电极41包括1个工作电极、1个参比电极和1个负电极,在实际测量时,硅橡胶检测池31中还设置有1个辅助电极,和参比电极、工作电极组成三电极系统(或称三电极体系)。硅橡胶缓冲池32内的电极42是正电极。所述每对硅橡胶检测池和硅胶缓冲池之间通过毛细管5连通。如图3所示,为本实用新型实验完毕后,进行清洗时的状态图,当实验完成后,只需转动电极安装台2,使得电极与硅橡胶检测池和硅橡胶缓冲池分离,即可单独对电极、硅橡胶缓冲池和硅橡胶检测池进行清洗以及更换缓冲溶液操作。本实用新型是广东省自然科学基金项目(项目编号9151022401000021)研究成果, 制作工艺简单,成本低,具有很好的应用前景。
权利要求1.一种阵列式芯片毛细管电泳电化学检测系统,其特征在于,包括支架和至少一对硅橡胶池,所述每对硅橡胶池包括一个硅橡胶检测池和一个硅橡胶缓冲池,所述硅橡胶池设于支架上,所述硅橡胶池内设有电极,所述电极安装于与支架转动连接的电极安装台上,电极位置与硅橡胶池对应,所述每对硅橡胶池的硅橡胶检测池和硅橡胶缓冲池之间通过毛细管连通。
2.根据权利要求1所述的阵列式芯片毛细管电泳电化学检测系统,其特征在于,所述支架上设有与硅橡胶池数量对应的池座,所述硅橡胶检测池和硅橡胶缓冲池置于池座内。
3.根据权利要求2所述的阵列式芯片毛细管电泳电化学检测系统,其特征在于,所述电极安装台上设有与池座位置对应的电极孔位,所述电极置于电极孔位内。
4.根据权利要求1-3任一所述的阵列式芯片毛细管电泳电化学检测系统,其特征在于,所述每对硅橡胶池,其中硅橡胶检测池内的电极为工作电极、负电极和参比电极,硅橡胶缓冲池内的电极为正电极。
5.根据权利要求1-3任一所述的阵列式芯片毛细管电泳电化学检测系统,其特征在于,所述每对硅橡胶池,其中硅橡胶检测池内的电极为工作电极、参比电极和正电极,硅橡胶缓冲池内的电极为负电极。
专利摘要本实用新型涉及电化学检测设备技术领域,具体涉及一种阵列式芯片毛细管电泳电化学检测系统,包括支架和至少一对硅橡胶池,所述每对硅橡胶池包括一个硅橡胶检测池和一个硅橡胶缓冲池,所述硅橡胶池设于支架上,所述硅橡胶池内设有电极,所述电极安装于与支架转动连接的电极安装台上,电极位置与硅橡胶池对应,所述每对硅橡胶池的硅橡胶检测池和硅橡胶缓冲池之间通过毛细管连通。本实用新型设置了多对硅橡胶检测池和硅橡胶缓冲池,可根据不同的实验需求进行多组不同的检测,使用方便;同时具有可转动的电极安装台,易于清洗。
文档编号G01N27/447GK202256255SQ20112039067
公开日2012年5月30日 申请日期2011年10月14日 优先权日2011年10月14日
发明者冯卫明, 周之荣, 杨冰仪, 毋福海, 王梅, 邹志辉, 陈红红 申请人:广东药学院