專利名稱：集成微型電磁泵式毛細(xì)管電泳芯片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生化檢測裝置，特別是涉及一種集成微型電磁泵式毛細(xì)管電泳芯片。
背景技術(shù)：
毛細(xì)管電泳(Capillary Electrophoresis，簡稱CE)是80年代初迅速發(fā)展起來的一種新型的電泳與色譜相結(jié)合的分離分析技術(shù)，具有分析效率高、分析速度快、樣品用量少、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)，已成為90年代重要的分離分析手段，在生物、化學(xué)、醫(yī)藥、環(huán)保、食品等領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。90年代以后迅速發(fā)展起來的毛細(xì)管電泳芯片技術(shù)是以微加工工藝為技術(shù)依托，以晶體硅、玻璃、塑料(主要是有機(jī)玻璃)、陶瓷和硅橡膠為基體材料，借助毛細(xì)管電泳技術(shù)，將樣品進(jìn)樣、反應(yīng)、分離、檢測等過程集成到一起的多功能化的高效、快速、試樣用量少的微型實(shí)驗(yàn)室技術(shù)。迄今為止，毛細(xì)管電泳芯片技術(shù)已成功的用于一系列化學(xué)物質(zhì)的分離，特別在生化領(lǐng)域，已成功的進(jìn)行了DNA序列測定、多肽和蛋白質(zhì)、氨基酸、單細(xì)胞和單分子等的分離檢測。但是該技術(shù)在檢測過程中的自動(dòng)化程度依然存在不足，主要體現(xiàn)在以下兩點(diǎn)(1)在多種樣品連續(xù)檢測過程中，當(dāng)一種樣品檢測完畢后，必須將毛細(xì)管電泳芯片從檢測裝置上取下，并采用人工操作方式將芯片中殘留的原樣品清洗干凈并為下一個(gè)樣品進(jìn)行芯片預(yù)處理，所花費(fèi)的時(shí)間比較長。同時(shí)，當(dāng)芯片重新?lián)Q上新的樣品后還需與檢測裝置重新定位，由于毛細(xì)管電泳管道尺寸在幾十個(gè)微米左右，因此重新定位也需要經(jīng)驗(yàn)要求以及一定的時(shí)間，并且重復(fù)定位還會(huì)導(dǎo)致前后兩次檢測的重復(fù)性變差，影響檢測精度。所以。采用人工換樣對(duì)多樣品連續(xù)檢測的速度和檢測精度帶來影響，尤其體現(xiàn)在耗費(fèi)時(shí)間過長的問題上；(2)毛細(xì)管電泳芯片是采用電滲進(jìn)樣，工作電壓高，穩(wěn)定性差，同時(shí)，電滲流動(dòng)中不可避免的伴有電泳分離，這一分離過程是不可逆的，影響了所輸入的樣品質(zhì)量。
因此，采用電滲進(jìn)樣，對(duì)樣品檢測的準(zhǔn)確度帶來不利影響；(3)目前，大多數(shù)毛細(xì)管電泳芯片都是一次性使用的，存在比較大的浪費(fèi)，檢測成本較高。所以，開發(fā)可重復(fù)使用的新型毛細(xì)管電泳芯片對(duì)于毛細(xì)管電泳芯片的商品化進(jìn)程將起到極大的推進(jìn)作用。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，本發(fā)明的目的在于提供具有進(jìn)樣及換樣功能，并可重復(fù)使用的一種集成微型電磁泵式毛細(xì)管電泳芯片。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是它包括分別開有兩個(gè)電極引線出口、兩個(gè)廢液槽出口、一個(gè)緩沖液槽出口、一個(gè)進(jìn)樣槽出口的第一塊基體材料，第二塊基體材料上表面刻蝕有一端有緩沖液槽、另一端有第一廢液槽的電泳分離管道，與電泳分離管道相垂直連通的一側(cè)刻蝕有電泳進(jìn)樣管道和第二廢液槽，與電泳分離管道相垂直連通的另一側(cè)刻蝕有微型電磁泵流道和進(jìn)樣槽，在整條微型電磁泵流道兩側(cè)壁分別濺射電極，第二塊基體材料上表面的進(jìn)樣槽、緩沖液槽、第一廢液槽、第二廢液槽、兩個(gè)電極引出點(diǎn)分別與第一塊基體材料上的一個(gè)進(jìn)樣槽出口、一個(gè)緩沖液槽出口、兩個(gè)廢液槽出口、兩個(gè)電極引線出口對(duì)準(zhǔn)后相鍵合，在第二塊基體材料電極下面裝有永久磁鐵。
所說的微型電磁泵流道為橫截面為矩形的直線型管道；微型電磁泵流道深度大于電泳進(jìn)樣管道和電泳分離管道的深度。
所說的基體材料為有機(jī)玻璃或玻璃；電極材料為金。
本發(fā)明與背景技術(shù)相比，具有的有益的效果是1、微型電磁泵作為毛細(xì)管電泳芯片的自動(dòng)進(jìn)樣及換樣裝置，微型電磁泵采用平面型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其流道與“丁字”毛細(xì)電泳管道在同一平面內(nèi)，且與“丁字”毛細(xì)電泳管道的分離通道成90度聯(lián)接，結(jié)構(gòu)簡單；2、微型電磁泵流道兩側(cè)壁電極分別與直流電源正負(fù)極相連，在整個(gè)管道中形成電場，永久磁鐵放置于管道下面，形成與電場正交的磁場。
3、管道兩側(cè)壁的電極材料為金，化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)，不易電解；4、永久磁鐵的橫截面積大于整個(gè)微型電磁泵圖形，使微型電磁泵流道處于均勻磁場中。
5、它利用微型電磁泵作為多樣品電泳連續(xù)檢測的進(jìn)樣和快速換樣裝置，在前一種樣品檢測完畢后將原有樣品排至廢液槽，同時(shí)也將新樣品輸送至分離點(diǎn)。該裝置可重復(fù)使用，簡化了檢測設(shè)備，縮短了多樣品連續(xù)檢測時(shí)間，降低了檢測成本和對(duì)工作人員的操作要求。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理示意圖；
圖3是圖2的A-A剖面圖。
圖中進(jìn)樣槽1，微型電磁泵流道2，微型電磁泵流道兩側(cè)壁電極3、4，微型電磁泵流道兩側(cè)壁電極引出點(diǎn)5、6，分離點(diǎn)7，電泳進(jìn)樣管道8，電泳分離管道9，緩沖液槽10，廢液槽11、12，永久磁鐵13。
具體實(shí)施例方式
如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明包括分別開有兩個(gè)電極引線出口、兩個(gè)廢液槽出口、一個(gè)緩沖液槽出口、一個(gè)進(jìn)樣槽出口的第一塊基體材料A，第二塊基體材料B上表面刻蝕有一端有緩沖液槽10、另一端有第一廢液槽11的電泳分離管道9，與電泳分離管道9相垂直連通的一側(cè)刻蝕有電泳進(jìn)樣管道8和第二廢液槽12，與電泳分離管道9相垂直連通的另一側(cè)刻蝕有微型電磁泵流道2和進(jìn)樣槽1，在整條微型電磁泵流道2兩側(cè)壁分別濺射電極3、4，第二塊基體材料B上表面的進(jìn)樣槽1、緩沖液槽10、第一廢液槽11、第二廢液槽12、兩個(gè)電極引出點(diǎn)5、6分別與第一塊基體材料A上的一個(gè)進(jìn)樣槽出口、一個(gè)緩沖液槽出口、兩個(gè)廢液槽出口、兩個(gè)電極引線出口對(duì)準(zhǔn)后相鍵合，在第二塊基體材料B電極3、4下面裝有永久磁鐵6。
本發(fā)明的工作過程如下微型電磁泵作為進(jìn)樣動(dòng)力源而集成到毛細(xì)管電泳芯片上，進(jìn)樣時(shí)，啟動(dòng)微型電磁泵，樣品由進(jìn)樣槽1泵入分離點(diǎn)7等待分離檢測。當(dāng)原有樣品測試完畢，需要換入新樣品時(shí)，啟動(dòng)微型電磁泵將進(jìn)樣管道、分離管道中的原有樣品泵入廢液槽；再在進(jìn)樣槽加入新樣品，使微型電磁泵流道中充滿新樣品，并將新樣品連續(xù)泵入分離點(diǎn)等待檢測，。當(dāng)所有樣品測試完畢后，在進(jìn)樣槽內(nèi)1加入清洗液，啟動(dòng)微泵將進(jìn)樣槽1、微型電磁泵流道2、分離點(diǎn)3、電泳進(jìn)樣管道8，電泳分離管道9內(nèi)的殘留樣品清洗干凈，這樣就可使集成微型電磁泵式毛細(xì)管電泳芯片實(shí)現(xiàn)重復(fù)使用。
權(quán)利要求
1.一種集成微型電磁泵式毛細(xì)管電泳芯片，其特征在于它包括分別開有兩個(gè)電極引線出口、兩個(gè)廢液槽出口、一個(gè)緩沖液槽出口、一個(gè)進(jìn)樣槽出口的第一塊基體材料(A)，第二塊基體材料(B)上表面刻蝕有一端有緩沖液槽(10)、另一端有第一廢液槽(11)的電泳分離管道(9)，與電泳分離管道(9)相垂直連通的一側(cè)刻蝕有電泳進(jìn)樣管道(8)和第二廢液槽(12)，與電泳分離管道(9)相垂直連通的另一側(cè)刻蝕有微型電磁泵流道(2)和進(jìn)樣槽(1)，在整條微型電磁泵流道(2)兩側(cè)壁分別濺射電極(3、4)，第二塊基體材料(B)上表面的進(jìn)樣槽(1)、緩沖液槽(10)、第一廢液槽(11)、第二廢液槽(12)、兩個(gè)電極引出點(diǎn)(5、6)分別與第一塊基體材料(A)上的一個(gè)進(jìn)樣槽出口、一個(gè)緩沖液槽出口、兩個(gè)廢液槽出口、兩個(gè)電極引線出口對(duì)準(zhǔn)后相鍵合，在第二塊基體材料(B)電極(3、4)下面裝有永久磁鐵(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成微型電磁泵式毛細(xì)管電泳芯片，其特征在于所說的微型電磁泵流道(2)為橫截面為矩形的直線型管道；微型電磁泵流道(2)深度大于電泳進(jìn)樣管道(8)和電泳分離管道(9)的深度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成微型電磁泵式毛細(xì)管電泳芯片，其特征在于所說的基體材料為有機(jī)玻璃或玻璃；電極材料為金。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種集成微型電磁泵式毛細(xì)管電泳芯片。在基體材料B上表面刻蝕有緩沖液槽、廢液槽的電泳分離管道，與電泳分離管道相垂直連通的一側(cè)刻蝕有電泳進(jìn)樣管道和廢液槽，與電泳分離管道相垂直連通的另一側(cè)刻蝕有微型電磁泵流道和進(jìn)樣槽，在整條微型電磁泵流道兩側(cè)壁濺射有電極，基體材料B上表面的進(jìn)樣槽、緩沖液槽、兩個(gè)廢液槽、電極引出點(diǎn)分別與基體材料A上相應(yīng)出口對(duì)準(zhǔn)后相鍵合，在基體材料B電極下面裝有永久磁鐵。它利用微型電磁泵作為多樣品電泳連續(xù)檢測的進(jìn)樣和快速換樣裝置，在前一種樣品檢測完畢后將原有樣品排至廢液槽，同時(shí)也將新樣品輸送至分離點(diǎn)。該裝置可重復(fù)使用，簡化了檢測設(shè)備，縮短連續(xù)檢測時(shí)間，降低了檢測成本。
文檔編號(hào)G01N27/447GK1540335SQ20031010840
公開日2004年10月27日 申請(qǐng)日期2003年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月1日
發(fā)明者楊華勇, 謝海波, 劉玲, 傅新 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)