一種微流控整體柱芯片的制備及其拉曼檢測(cè)方面應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種微流控整體柱芯片的制備及其拉曼檢測(cè)方面應(yīng)用，首先制備，聚二甲基硅氧烷（PDMS）微流控芯片，然后配制多孔整體柱溶液：將單體、交聯(lián)劑、成孔劑、光引發(fā)劑，超聲混合，通氮?dú)獬?，最后將整體柱溶液放于冰浴中保存。將該溶液注射到微流控芯片管道內(nèi)，密封，進(jìn)行紫外曝光，采用甲醇洗滌除去致孔劑和未反應(yīng)的單體，再用去離子水充分洗滌，然后將銀微球溶液注射到微流控芯片，利用銀微球的富集和表面拉曼增強(qiáng)效應(yīng)實(shí)現(xiàn)待測(cè)樣品的超靈敏拉曼實(shí)時(shí)檢測(cè)，其檢測(cè)限可達(dá)10-12M。本發(fā)明方便靈活、成本低、能耗低，便于推廣，廣泛應(yīng)用在血清標(biāo)志物檢測(cè)，氣體標(biāo)志物檢測(cè)，環(huán)境監(jiān)測(cè)，食品安全等領(lǐng)域。
【專利說(shuō)明】一種微流控整體柱芯片的制備及其拉曼檢測(cè)方面應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微流控整體柱芯片的制備方法，并將該微流控整體柱芯片應(yīng)用于有機(jī)小分子、生物醫(yī)學(xué)、食品安全、環(huán)境監(jiān)控等領(lǐng)域拉曼檢測(cè)應(yīng)用，屬于材料制備和應(yīng)用領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]微流控系統(tǒng)是對(duì)微小體積液體(10_9 -1(T18L)在幾十到幾百微米管道內(nèi)操控的過(guò)程，與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)臺(tái)式技術(shù)相比，微流控器件具備下列優(yōu)點(diǎn)，體積小，試劑消耗少，分析快，多通道檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，然而，目前微流控器件發(fā)展趨勢(shì)朝向越來(lái)越復(fù)雜化發(fā)展，將多個(gè)操作單元如分離、混合、富集、檢測(cè)等整合到一個(gè)芯片上完成。為了實(shí)現(xiàn)微流控芯片的多功能集于一身，我們?cè)诰鄱谆柩跬?PDMS)微流控芯片內(nèi)原位合成制備一種多孔聚合物整體柱，并應(yīng)用于拉曼在線檢測(cè)分析。
[0003]多孔聚合物整體柱被作為一種常規(guī)裝填的色譜柱替代品，具有更好的多孔性和滲透性特點(diǎn)。近年來(lái)，由于整體柱能夠原位聚合和易表面修飾等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在色譜分析(J.Chromatogr.A2009,1216，6824)、固相萃取(Anal.Chem.2005，77，6664)、電滲泵(Sens.Actuators B2006,113，500)、混合器(Electrophoresis.2001，22，3959)、生物反應(yīng)器(Anal.Chem.2002，74，4081)等廣泛應(yīng)用。目前微流控整體柱芯片大部分是在玻璃器件上實(shí)現(xiàn)的(Anal.Chem.2001,73, 5088)，而在PDMS芯片上鮮有報(bào)道，國(guó)內(nèi)尚無(wú)這方面的研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種簡(jiǎn)單，快速，低成本，微流控整體柱芯片的制備方法，并將該器件應(yīng)用于拉曼在線檢測(cè)。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種微流控整體柱芯片的制備方法，所述方法包括如下步驟:
[0006]第一步，制備PDMS微流控芯片
[0007]采用標(biāo)準(zhǔn)的軟光刻微加工技術(shù)制備PDMS微流控芯片，芯片的微通道的直徑為25-400 μ m ;微流控芯片曝光處管道設(shè)計(jì)兩個(gè)連續(xù)的具有一定弧度的管道。
[0008]第二步，配制多孔整體柱溶液:
[0009]將單體甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)，交聯(lián)劑乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)，成孔劑鄰苯二甲酸二正辛酯(DOP)按其重量比2:1:7至1:2:2混合，然后再加入上述占混合液總重的I?5%的光引發(fā)劑二羥甲基丙酸(DMPA)，超聲混合，再往整體柱溶液通氮?dú)獬?，最后將整體柱溶液放置于冰浴中保存。
[0010]所述超聲混合，是指將混合液超聲10?20min。
[0011]所述通氮?dú)獬?是指往整體柱溶液通氮?dú)??30min,除去溶液中的氧氣。
[0012]第三步，微流控芯片整體柱制備
[0013]通過(guò)注射器將整體柱溶液注射到微流控芯片管道內(nèi)，然后將微流控芯片進(jìn)出口用封口膜密封。將光掩膜板固定到PDMS微流控芯片，并控制好需要曝光的管道區(qū)域，將整個(gè)器件置于紫外燈下曝光，在光引發(fā)劑的作用下，原位合成整體柱，然后除去進(jìn)出口的密封膜，采用注射泵向微流控芯片通道內(nèi)注入甲醇洗滌，除去致孔劑和未反應(yīng)的整體柱溶液，最后注射去尚子水進(jìn)行充分洗漆。
[0014]所述將整個(gè)器件置于紫外燈下曝光，曝光時(shí)間為30?90s。
[0015]所述采用注射泵向微流控芯片通道內(nèi)注入甲醇洗滌，是指采用注射泵向微流控芯片通道內(nèi)以2?10 μ L/min的速度注入甲醇洗漆30?90min。
[0016]所述注射去離子水進(jìn)行充分洗滌，是以5?20 μ L/min的流速注射去離子水，進(jìn)行充分洗漆。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種上述得到的微流控整體柱芯片的應(yīng)用，即將該微流控整體柱芯片應(yīng)用于有機(jī)小分子2-巰基吡啶的拉曼檢測(cè)。
[0018]優(yōu)選地，所述的微流控整體柱芯片應(yīng)用于拉曼小分子的檢測(cè)，具體包括如下步驟:
[0019]第一步,米用微量加樣器將50?100 μ L的尺寸大小為I?2 μ m銀微球,注入微
流控整體柱芯片管道內(nèi)。
[0020]第二步，采用注射泵以2?50 μ L/min注射去離子水到固定銀微球的微流控整體柱芯片管道，確保芯片入口處及管道內(nèi)壁殘留的銀微球可以全部的沖洗到芯片整體柱一端。
[0021]第三步，通過(guò)注射泵以2?20 μ L/min的流速，注射50?1000 μ L，濃度為10_6?10_12Μ的2-巰基吡啶溶液。
[0022]第四步，采用便攜式拉曼光譜儀，借助拉曼光譜顯微鏡將激光光斑聚焦到微流控整體柱芯片銀微球表面上，進(jìn)行不同時(shí)間段采集樣品的表面增強(qiáng)拉曼光譜信號(hào)，每次采集時(shí)間2?20s，功率為10?60mW，平行采集八次信號(hào)。
[0023]上述檢測(cè)方法:
[0024]第一步中，微流控整體柱芯片，其整體柱是多孔結(jié)構(gòu)，尺寸小于I μ m，溶液能輕易流通過(guò)，但固體顆粒尺寸介于I?2 μ m的銀微球則有效被阻擋住，從而停留到整體柱一側(cè)。
[0025]第二步中，通過(guò)注射泵以流速為2-50 μ L/min注射去離子水，目的是清洗微流控管道，將殘留在芯片進(jìn)口處及管道內(nèi)壁的銀微球全部沖到整體柱前，同時(shí)亦能充分洗滌銀微表面雜質(zhì)，利于銀微區(qū)在后續(xù)步驟中的實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的富集和拉曼檢測(cè)信號(hào)的采集。
[0026]第三步中，采用注射泵注射拉曼有機(jī)小分子2-巰基吡啶，該有機(jī)小分子易于銀微球形成Ag - S化學(xué)鍵，從而被銀微球強(qiáng)烈的捕獲富集，同時(shí)銀微球是一種優(yōu)良的表面增強(qiáng)拉曼基底，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)所測(cè)樣品的在線超靈敏拉曼檢測(cè)。
[0027]本發(fā)明上述芯片可以應(yīng)用于醫(yī)學(xué)診斷，環(huán)境監(jiān)控，食品安全，有機(jī)小分子等的檢測(cè)領(lǐng)域，比如胃癌呼出氣體小分子，水環(huán)境中重金屬汞離子，奶粉中的三聚氰胺等。
[0028]本發(fā)明提供了一種簡(jiǎn)單，快速，低成本，通用性的微流控整體柱芯片的制備方法。本發(fā)明通過(guò)紫外曝光技術(shù)，在PDMS微流控芯片上原位合成制備多孔的整體柱，然后將銀微球注入到芯片內(nèi)，利用整體柱阻攔銀微球，并控制其在特定位置，本實(shí)驗(yàn)以檢測(cè)有機(jī)小分子2_巰基吡啶為例，將樣品注射到微流控管道內(nèi)，利用銀微球?qū)Υ郎y(cè)小分子富集和表面增強(qiáng)拉曼效果，通過(guò)拉曼光譜儀進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果表明檢測(cè)靈敏度達(dá)IO-12M,具有超高靈敏度檢測(cè)，同時(shí)該檢測(cè)器件易操作，能夠?qū)悠返母患瑱z測(cè)等功能整合到一起。
[0029]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0030]1，重量輕，成本低，可便攜；2，易實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的富集，特別是痕量樣品；3，可以實(shí)時(shí)的采集表面增強(qiáng)拉曼信號(hào)；4，檢測(cè)重復(fù)性強(qiáng)，超高靈敏度和精確度；5，易操作，無(wú)需專業(yè)人員和復(fù)雜的儀器設(shè)備；6，與便攜式拉曼光譜儀結(jié)合可在野外和家庭診斷；7，該器件易制備，可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，大規(guī)模生產(chǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0031]通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0032]圖1為本發(fā)明采用Freehand繪圖軟件設(shè)計(jì)微流控芯片管道示意圖；
[0033]圖2為本發(fā)明微流控整體柱芯片拉曼檢測(cè)示意圖；
[0034]其中:1，2為微流控液體進(jìn)口管道；3為微流控液體進(jìn)口管道；4為原位聚合在微流控芯片的多孔整體柱；5為被阻擋在多孔整體柱前的銀微球；6為待測(cè)的樣品分子(2-巰基吡啶)；7為拉曼入射激光；8為表面增強(qiáng)拉曼散射光。
[0035]圖3為本發(fā)明實(shí)施例1制備的多孔整體柱掃描電子顯微鏡圖；
[0036]圖4為本發(fā)明實(shí)施例2制備的多孔整體柱掃描電子顯微鏡圖；
[0037]圖5為本發(fā)明實(shí)施例2制備的微流控多孔整體柱阻攔銀微球掃描電子顯微鏡圖；
[0038]圖6為本發(fā)明實(shí)施例2制備的微流控整體柱檢測(cè)2-巰基吡啶的表面增強(qiáng)拉曼光譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0040]實(shí)施例1:
[0041](a)采用AutoCAD計(jì)算機(jī)繪圖軟件設(shè)計(jì)微流控管道繪制掩模板，微流控芯片曝光處管道設(shè)計(jì)兩個(gè)連續(xù)的垂直管道放置的橢圓，長(zhǎng)軸為150-400 μ m,短軸為50 - 200 μ m,該技術(shù)不同于其他微流控芯片通常采用長(zhǎng)方形管道設(shè)計(jì)，該管道設(shè)計(jì)如圖1所示。
[0042](b)利用軟光刻標(biāo)準(zhǔn)微加工技術(shù)制備PDMS微流控芯片。
[0043](c)整體柱溶液配制，將單體(GMA)，交聯(lián)劑(EGDMA)，成孔劑(DOP)按其按重量比
2:1:7混合，然后再加入上述占混合液總重2%的光引發(fā)劑(DMPA)，配制多孔整體柱溶液，將混合液超聲5?20min,再往整體柱溶液通氮?dú)??30min,除去溶液中的氧氣,最后將整體柱溶液放置于冰浴中保存。比如超聲時(shí)間可以為5min，10min，20min，通氮?dú)鈺r(shí)間可為5min， IOminj30mino
[0044](d)通過(guò)注射器將100 μ L整體柱溶液注射到微流控芯片管道內(nèi)，然后將微流控芯片進(jìn)出口用封口膜密封。
[0045](e)將光掩膜板固定到PDMS微流控芯片，并控制好需要曝光的管道區(qū)域，將整個(gè)器件置于紫外燈下曝光30~90s，在光引發(fā)劑的作用下，原位合成整體柱。
[0046](f)除去進(jìn)出口的密封膜，采用注射泵向微流控芯片通道內(nèi)以2~10 μ L/min的速度注入甲醇洗滌30~90min，目的是除去致孔劑和未反應(yīng)的整體柱溶液，其中注入速度可以為2, 5,10 μ L/min等，洗漆時(shí)間可以為30min, 60min, 90min等。
[0047](g)利用注射泵以5~20 μ L/min的流速注射去離子水，進(jìn)行充分洗漆30~90min,其中流速可以為5,10, 20 μ L/min等,洗漆時(shí)間可以為30min, 60min, 90min等。所得多孔整體柱的掃描電鏡圖(如圖3)，其多孔整體柱的孔徑大小大部分小于200nm。雖然可以阻擋住銀微球的通過(guò)，但多孔整體柱的通透性比較差，不利于液體的通過(guò)。
[0048](h)采用微量加樣器，將50~100 μ L的尺寸大小為I~2 μ m銀微球，注入微流控整體柱芯片管道內(nèi)。
[0049](i)采用注射泵以2~50 μ L/min注射去離子水到固定銀微球的微流控整體柱芯片管道，確保芯片入口處及管道內(nèi)壁殘留的銀微球可以全部的沖洗到芯片整體柱一端；其中去離子水注入速度可以為2, 20, 50 μ L/min等。[0050](j)通過(guò)注射泵以2~20 μ L/min的流速，注射50~1000 μ L2-巰基吡啶溶液，其濃度為IO^9M0其中流速可以為2，10，20 μ L/min等
[0051](k)采用便攜式拉曼光譜儀，借助拉曼光譜顯微鏡將激光光斑聚焦到微流控整體柱芯片銀微球表面上，采集時(shí)間2~60s，功率為10~60mW，采集樣品的表面增強(qiáng)拉曼光譜信號(hào)，將光斑聚集不同銀微球位置，平行采集八次信號(hào)。采集時(shí)間可為:2s，10s, 20s, 60s,所用功率可為IOmW, 20mff, 60mW。
[0052]實(shí)施例2:
[0053](a)采用AutoCAD計(jì)算機(jī)繪圖軟件設(shè)計(jì)微流控管道繪制掩模板，該管道設(shè)計(jì)如圖1所示，微流控芯片曝光處管道設(shè)計(jì)兩個(gè)連續(xù)的垂直管道放置的橢圓，長(zhǎng)軸為150-400μπι，短軸為50 - 200 μ m，該技術(shù)不同于其他微流控芯片通常采用長(zhǎng)方形管道設(shè)計(jì)。
[0054](b)利用軟光刻標(biāo)準(zhǔn)微加工技術(shù)制備PDMS芯片。
[0055](c)整體柱溶液配制，將單體(GMA)，交聯(lián)劑EGDMA)，成孔劑(DOP)按其按重量比3:2:5混合，然后再加入上述占混合液總重4%的光引發(fā)劑(DMPA)，配制多孔整體柱溶液，將混合液超聲5~20min,再往整體柱溶液通氮?dú)?~30min,除去溶液中的氧氣,最后將整體柱溶液放置于冰浴中保存。比如超聲時(shí)間可以為5min，IOmin, 15min，通氮?dú)鈺r(shí)間可為5min， IOminj20mino
[0056](d)通過(guò)注射器將100 μ L整體柱溶液注射到微流控芯片管道內(nèi)，然后將微流控芯片進(jìn)出口用封口膜密封。
[0057](e)將光掩膜板固定到芯片，并控制好需要曝光的管道區(qū)域，將整個(gè)器件置于紫外燈下曝光45s，在光引發(fā)劑的作用下，原位合成整體柱。
[0058](f)除去進(jìn)出口的密封膜，采用注射泵向微流控芯片通道內(nèi)以2~10 μ L/min的速度注入甲醇洗滌30~90min，目的是除去致孔劑和未反應(yīng)的整體柱溶液。
[0059](g)利用注射泵以5~20 μ L/min的流速注射去離子水，進(jìn)行充分洗漆30~90min,比如速度可以為5，10，20 μ L/min，洗滌時(shí)間可以為30min, 60min, 90mino所得多孔整體柱的掃描電鏡圖(如圖4),其多孔整體柱的孔徑大小大部分介于500~lOOOnm。不但可以有效地阻擋住銀微球的通過(guò)，而且多孔整體柱的通透性表較好，利于液體的通過(guò)。[0060](h)采用微量加樣器，將50~100 μ L的尺寸大小為I~2 μ m銀微球，注入微流控
整體柱芯片管道內(nèi)。
[0061](i)采用注射泵以2~50 μ L/min注射去離子水到固定銀微球的微流控整體柱芯片管道，確保芯片入口處及管道內(nèi)壁殘留的銀微球可以全部的沖洗到芯片整體柱一端。微流控多孔整體柱芯片所阻擋的銀微球掃描電子顯微鏡，如圖5，I為微流控多孔整體柱芯片阻擋住的銀微球，從圖中可以看出銀微球可以有效的在芯片中被阻擋住。2為微流控芯片TOMS部分。
[0062](j)通過(guò)注射泵以2 μ L/min的流速，連續(xù)注射濃度為10_12M2_巰基吡啶溶液。
[0063](k)采用便攜式拉曼光譜儀，借助拉曼光譜顯微鏡將激光光斑聚焦到微流控整體柱芯片銀微球表面上，在注射不同時(shí)間I~60min內(nèi)米集樣品的表面增強(qiáng)拉曼光譜信號(hào),每次采集時(shí)間5s，功率為20mW，將光斑聚集不同銀微球位置，平行采集八次信號(hào)。不同時(shí)間所檢測(cè)的2-巰基吡啶表面增強(qiáng)拉曼信號(hào)，如圖6，以2 μ L/min速度連續(xù)注射2-巰基吡啶，在不同時(shí)間段(I~60min)內(nèi)，實(shí)時(shí)檢測(cè)銀微球?qū)Υ郎y(cè)樣品2-巰基吡啶的富集的表面增強(qiáng)拉曼圖譜。2-巰基吡啶的拉曼最強(qiáng)特征峰位置在lOOlcm—1處。
[0064]實(shí)施例3:
[0065](a)采用AutoCAD計(jì)算機(jī)繪圖軟件設(shè)計(jì)微流控管道繪制掩模板，該管道設(shè)計(jì)如圖1所示，微流控芯片曝光處管道設(shè)計(jì)兩個(gè)連續(xù)的垂直管道放置的橢圓，長(zhǎng)軸為150-400 μ m，短軸為50 - 200 μ m，，該技術(shù)不同于其他微流控芯片通常采用長(zhǎng)方形管道設(shè)計(jì)。
[0066](b)利用軟光刻標(biāo)準(zhǔn)微加工技術(shù)制備PDMS芯片。
[0067](c)整體柱溶液配制，將單體(GMA)，交聯(lián)劑(EGDMA)，成孔劑(DOP)按其按重量比3:6:11混合，然后再加入上述占混合液總重4.5%的光引發(fā)劑(DMPA)，配制多孔整體柱溶液，將混合液超聲5~20min,再往整體柱溶液通氮?dú)?~30min,除去溶液中的氧氣,最后將整體柱溶液放置于冰浴中保存。比如超聲時(shí)間可以為5min，10min，20min，通氮?dú)鈺r(shí)間可為 5min, IOmin, 30min。
[0068](d)通過(guò)注射器將100 μ L整體柱溶液注射到微流控芯片管道內(nèi)，然后將微流控芯片進(jìn)出口用封口膜密封。
[0069](e)將光掩膜板固定到芯片，并控制好需要曝光的管道區(qū)域，將整個(gè)器件置于紫外燈下曝光30~90s，在光引發(fā)劑的作用下，原位合成整體柱。
[0070](f)除去進(jìn)出口的密封膜，采用注射泵向微流控芯片通道內(nèi)以2 μ L/min的速度注入甲醇洗滌30~90min，目的是除去致孔劑和未反應(yīng)的整體柱溶液。
[0071](g)利用注射泵以5~20 μ L/min的流速注射去離子水，進(jìn)行充分洗漆30~90min,比如速度可以為5，10，20 μ L/min，洗滌時(shí)間可以為30min, 60min, 90mino所得多孔整體柱的掃描電鏡圖。
[0072](h)采用微量加樣器，將50~100 μ L的尺寸大小為I~2 μ m銀微球，注入微流控
整體柱芯片管道內(nèi)。
[0073](i)采用注射泵以2~50 μ L/min注射去離子水到固定銀微球的微流控整體柱芯片管道，確保芯片入口處及管道內(nèi)壁殘留的銀微球可以全部的沖洗到芯片整體柱一端。
[0074](j)通過(guò)注射泵以2~20 μ L/min的流速`，注射10~200 μ L濃度為10-9Μ三聚氰胺溶液。[0075](k)采用便攜式拉曼光譜儀，借助拉曼光譜顯微鏡將激光光斑聚焦到微流控整體柱芯片銀微球表面上，采集不同時(shí)間段的樣品的表面增強(qiáng)拉曼光譜信號(hào)，每次采集時(shí)間10s，功率為10mW，將光斑聚集不同銀微球位置，平行采集八次拉曼信號(hào)。
[0076]本發(fā)明通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的軟光刻微加工工藝制備PDMS微流控芯片，通過(guò)紫外曝光作用在PDMS芯片上進(jìn)行原位聚合制備多孔整體柱，再將銀微球注入微流控整體柱芯片內(nèi)，成功的用于表面增強(qiáng)拉曼在線檢測(cè)。其優(yōu)勢(shì)在于:1、易實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的富集，特別是痕量樣品的富集；2、可以實(shí)時(shí)對(duì)待測(cè)樣品進(jìn)行拉曼檢測(cè)；3、發(fā)明工藝簡(jiǎn)單新穎，成本低廉，能耗低，便于推廣；4，通過(guò)設(shè)計(jì)多通道微流控芯片可實(shí)現(xiàn)多多樣品的分析檢測(cè)；5、在疾病檢測(cè)，氣體吸附，環(huán)境監(jiān)控，食品安全等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。
[0077]以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種微流控整體柱芯片的制備方法，其特征在于所述方法包括如下步驟: 第一步，制備PDMS微流控芯片， 采用標(biāo)準(zhǔn)的軟光刻微加工技術(shù)制備PDMS微流控芯片； 第二步，配制多孔整體柱溶液， 以甲基丙烯酸縮水甘油酯作為單體，乙二醇二甲基丙烯酸酯作為交聯(lián)劑，鄰苯二甲酸二正辛酯作為成孔劑，二羥甲基丙酸作為光引發(fā)劑，將單體、交聯(lián)劑、成孔劑按重量比2:1:7至1:2:2混合，然后再加入上述占混合液總重的I~5%的光引發(fā)劑，超聲混合，再往整體柱溶液通氮?dú)獬?，最后將整體柱溶液放置于冰浴中保存； 第三步，微流控芯片整體柱制備 通過(guò)注射器將整體柱溶液注射到微流控芯片管道內(nèi)，然后將微流控芯片進(jìn)出口用封口膜密封；將光掩膜板固定到芯片，并控制好需要曝光的管道區(qū)域，將整個(gè)器件置于紫外燈下曝光，然后除去進(jìn)出口的密封膜，采用注射泵向微流控芯片通道內(nèi)注入甲醇洗滌，除去致孔劑和未反應(yīng)的整體柱溶液，最后注射去離子水進(jìn)行充分洗滌。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微流控整體柱芯片的制備方法，其特征在于，第一步，制備的PDMS微流控芯片的微通道的直徑為25-400 μ m，微流控芯片曝光處管道設(shè)計(jì)兩個(gè)連續(xù)的具有弧度的管道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微流控整體柱芯片的制備方法，其特征在于，第二步中，所述超聲混合，是指將混合液超聲10~20min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微流控整體柱芯片的制備方法，其特征在于，第二步中，所述通氮?dú)獬酰侵竿w柱溶液通氮?dú)?~30min,除去溶液中的氧氣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的一種微流控整體柱芯片的制備方法,其特征在于，第三步中，所述將整個(gè)器件置于紫外燈下曝光，曝光時(shí)間為30~90s。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的一種微流控整體柱芯片的制備方法,其特征在于，第三步中，所述采用注射泵向微流控芯片通道內(nèi)注入甲醇洗滌，是指采用注射泵向微流控芯片通道內(nèi)以2~10 μ L/min的速度注入甲醇洗漆30~90min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的一種微流控整體柱芯片的制備方法，其特征在于，第三步中，所述注射去離子水進(jìn)行充分洗滌，是以5~20 μ L/min的流速注射去離子水，進(jìn)行充分洗洚。
8.一種權(quán)利要求1制備的微流控整體柱芯片的應(yīng)用，其特征在于將該微流控整體柱芯片應(yīng)用于有機(jī)小分子2-巰基吡啶的拉曼檢測(cè)；具體包括如下步驟: 第一步，米用微量加樣器，將50~100 μ L的尺寸大小為I~2 μ m銀微球,注入微流控整體柱芯片管道內(nèi)；所述微流控整體柱芯片整體柱是多孔結(jié)構(gòu)，孔尺寸小于I μ m，溶液能輕易流通過(guò)，但固體顆粒尺寸介于I~2μπι的銀微球則有效被阻擋住，從而停留到整體柱一側(cè)； 第二步，采用注射泵注射去離子水到固定銀微球的微流控整體柱芯片管道； 第三步，通過(guò)注射泵以2~20 μ L/min的流速，注射50~1000 μ L2-巰基吡啶溶液，其濃度為10_6~KT12M ； 第四步，采用便攜式拉曼光譜儀，借助拉曼光譜顯微鏡將激光光斑聚焦到微流控整體柱芯片銀微球表面上，采集時(shí)間2~60s，功率為10~90mW，采集樣品的表面增強(qiáng)拉曼光譜信號(hào)，將光斑聚集不同銀微球位置，平行采集八次信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的微流控整體柱芯片的拉曼檢測(cè)應(yīng)用，其特征在于，第二步中，通過(guò)注射泵以流速為2-50 μ L/min注射去離子水，清洗微流控管道，將殘留在芯片進(jìn)口處及管道內(nèi)壁的銀微球全部沖到整體柱前，同時(shí)亦能充分洗滌銀微表面雜質(zhì)，利于銀微區(qū)在后續(xù)步驟中的實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的富集和拉曼檢測(cè)信號(hào)的采集。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的微流控整體柱芯片的拉曼檢測(cè)應(yīng)用，其特征在于，第三步中，采用注射泵注射拉曼有機(jī)小分子2-巰基吡啶，該有機(jī)小分子易于銀微球形成Ag - S化學(xué)鍵，從而被銀微球強(qiáng)烈的捕獲富集，同時(shí)銀微球是一種優(yōu)良的表面增強(qiáng)拉曼基底，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)所測(cè)樣品的在線超靈敏拉`曼檢測(cè)。
【文檔編號(hào)】B81C1/00GK103508411SQ201310411036
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】崔大祥, 陳守慧, 王智華 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)