微流控芯片電解質(zhì)介導(dǎo)連接在柱式電導(dǎo)檢測論文

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1、微流控芯片電解質(zhì)介導(dǎo)連接在柱式電導(dǎo)檢測論文童艷麗李偶連劉翠李想楊秀娟陳纘光【摘要】研制了一種新型在柱式微流控芯片電導(dǎo)檢測裝置，利用電解質(zhì)介導(dǎo)連接分離樣品和檢測電極，避免了電極的污染和中毒。在芯片的分離通道上設(shè)有雙T型通道和十字型通道，分別用于進樣和檢測。檢測電極分別置于十字通道口兩端的儲液池中，電極與芯片相互獨立，簡化了實驗裝置，便于電極的更換和清洗。采用緩沖溶液作介導(dǎo)電解質(zhì)，減小了因兩者濃度或種類不同而導(dǎo)致的基線漂移。與非接觸電導(dǎo)接觸相比.freelmol/LMESHis(pH5.8)的緩沖體系下，K+與Na+的檢出限分別為0.5和0

2、.1μmol/L?！娟P(guān)鍵詞】電導(dǎo)檢測，微流控芯片，芯片毛細管電泳AbstractAnenconductivitydetectionformicrochipcapillarybasedontheaccessionalsolutionconductorbetinatelargedriftsofthedetectionsignals,thatbecausedifferentpositionorconcentrationcanleadtotransportprocesses(diffusionandelectromigration)betedia

3、tor.TheseparationchannelincorporatedadualTandacruxchannel,dualTpleintroduction,andthecruxchannelethodavoidsintegratingthesensingelectrodesdirectlyple.Itnotonlyavoidselectrodereactionsbutalsoisconvenientformol/LMESHis(pH5.8),thedetectionlimitsol/LforK+andNa+.Keyicroch

4、ip,chipelectrophoresis1引言近年來，微流控芯片技術(shù)發(fā)展迅速。微流控芯片中常用的檢測方式有紫外吸收檢測、激光誘導(dǎo)熒光檢測1,2、化學(xué)發(fā)光檢測3、電導(dǎo)檢測4~7、安培檢測8,9和電化學(xué)發(fā)光檢測10等，電導(dǎo)檢測易微型化和集成化，通用性強，所以頗受關(guān)注。電導(dǎo)檢測分接觸式4和非接觸式5~7兩種。在接觸式電導(dǎo)檢測裝置中，電極容易污染和中毒，檢測性能受到影響。非接觸電導(dǎo)檢測可避免上述問題，但芯片加工和制作復(fù)雜。利用電解質(zhì)介導(dǎo)連接檢測電極與樣品，也是一種避免電極污染和鈍化的方法11。ES，上海生工生物工程有限公司）；組氨酸（His，

5、上海潤捷化學(xué)試劑有限公司）；三羥甲基氨基甲烷（Tris，分析純，香港分裝）；其它試劑為分析純（廣州化學(xué)試劑廠）。溶液用二次蒸餾水配制，使用前超聲脫氣10min，并用0.22μm孔徑的濾膜過濾。2.2芯片材料與結(jié)構(gòu)芯片的材料為玻璃，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。芯片的通道寬70μm，深50μm；蛇形分離通道長110mm，有效分離長度（h~g）100mm，檢測通道（e~f）長為10mm(g~f:2.5mm,.freelm)；雙T型進樣通道間距（h~i）為0.25mm。儲液槽a和b用于放置分離電極，儲液槽c和d用于放置進樣電極，儲液槽e和f用于放置檢測電極

6、。2.3實驗方法整個檢測裝置放置在水平桌面上，芯片每次使用前依次用0.1mol/LNaOH、蒸餾水和緩沖溶液分別沖洗10、5和10min。將微通道充滿緩沖溶液，然后于每個儲液槽中注入25μL緩沖溶液，再將電極插于相應(yīng)的儲液槽中平衡5min。隨后樣品槽中的溶液換成相同體積的樣品溶液，盡量確保各槽液面間平衡。最后進行電泳實驗，采用300V電壓進樣10s，根據(jù)需要采用適當?shù)姆蛛x高壓分離檢測。3結(jié)果與討論3.1裝置設(shè)計整個裝置設(shè)計簡單，檢測電極(激發(fā)電極和接收電極)分別與外置的函數(shù)信號發(fā)生器和信號放大器連接，除函數(shù)信號發(fā)生器外，其它元件都集成在密

7、閉的金屬盒內(nèi)。進樣電壓和分離電壓都由外置高壓電源提供。電路連接關(guān)系如圖1所示。檢測時，電極置于相應(yīng)的儲液槽中，函數(shù)信號發(fā)生器(正弦波)按照設(shè)定的頻率和電壓施加在ef通道上，接收電極所獲得的電流信號經(jīng)檢測器中的CV轉(zhuǎn)換后，再通過整流和放大，最終將檢測信號輸入到計算機中。芯片檢測通道的內(nèi)徑和分離通道的內(nèi)徑相同，目的是為了在保證檢測容積量的同時盡量減小分離組分在ef通道中的擴散現(xiàn)象。由于ef通道和ab通道間相互連通，分離電場中存在的少量交流信號即可干擾ef通道中的信號檢測，因而在高壓零線上分出一只帶有100pF電容的線路接地，濾過分離電場中存在

8、的少量交流電場，而不影響其直流電場。3.2介導(dǎo)電解質(zhì)選擇裝置通過電解質(zhì)介導(dǎo)連接分離通道和檢測通道，因此電解質(zhì)的選擇是實驗的關(guān)鍵問題。本實驗分別選用與分離緩沖溶液不同和相同種類、濃度的溶液作介導(dǎo)