專利名稱：一種表面等離子共振生物分析儀微流道控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光學(xué)表面等離子共振(Surface plasmon resonance, SPR)傳感技 術(shù)、生物傳感技術(shù)、微流控技術(shù)、微流道加工技術(shù)和精確定量分析技術(shù)，特別是通過(guò)在微流 池的管路連接件上安裝微閥和微泵，實(shí)現(xiàn)微流池三個(gè)通道之間的快速切換和生物樣品的精 確定量檢測(cè)。
背景技術(shù)：
對(duì)于基于SPR的生物分析儀，如果能根據(jù)實(shí)際情況，選擇不同的通道數(shù)目和樣品 的消耗量，不僅可以極大地提高儀器的檢測(cè)效率，節(jié)省測(cè)試時(shí)間，而且還可以減少樣品消 耗，是一種有效利用樣品的措施，在生物分析中意義重大。 目前，雖然SPR生物分析儀以其靈敏度高，快速，無(wú)須標(biāo)記等特點(diǎn)，引起了人們的 廣泛關(guān)注，且有很廣闊的市場(chǎng)前景，但由于SPR生物分析儀的成本較高，通常需要上百萬(wàn) 元，從而很難大面積推廣使用，國(guó)內(nèi)僅有為數(shù)不多的幾所高校實(shí)驗(yàn)室擁有。微流道控制系統(tǒng) 是SPR生物分析儀的核心，流通池的密封性好壞，樣品進(jìn)樣系統(tǒng)的控制以及通道之間的切 換，直接影響SPR生物分析儀的性能和儀器成本。 —種表面等離子共振生物分析儀的微流道控制裝置解決了多通道之間串并聯(lián)切 換以及實(shí)現(xiàn)同時(shí)檢測(cè)一種樣品的多種成分等問(wèn)題，從而降低儀器的整體加工成本，提高檢 測(cè)效率，具有非常重大的實(shí)際意義。

實(shí)用新型內(nèi)容為了提高SPR生物分析儀的分析測(cè)試效率，減少樣品消耗，實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的精確定
量檢測(cè)，同時(shí)，根據(jù)不同需求，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)的串并聯(lián)快速切換，本實(shí)用新型提供了一種表
面等離子共振生物分析儀的微流道控制裝置。 本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是 1. —種表面等離子共振生物分析儀微流道控制裝置，它包括兩位十二通微型進(jìn)樣 閥(13)、樣品環(huán)(15)、微流池(26)和通道(34、35、36)，通道(34)和通道(35)的一端分別 通過(guò)微型三通接頭(33)和三通接頭(27)與微型電磁閥(29、30、32)相連接，然后微型電 磁閥(30)和微型電磁閥(32)分別與蠕動(dòng)泵(31)相連接，通道(36)的一端直接與蠕動(dòng)泵 (31)相連接；通道(34)的另一端與兩位十二通微型進(jìn)樣閥(13)的端口 (11)相連接，而通 道(35)和通道(36)的另一端口分別通過(guò)微型三通接頭(22)和微型三通接頭(24)與微型 電磁閥(21 、23 、25)相連接，微型電磁閥(21)和微型電磁閥(25)又分別與兩位十二通微型 進(jìn)樣閥(13)的端口 (5)和緩沖液(28)相連接；兩位十二通微型進(jìn)樣閥(13)的端口 (4)和 端口 (10)分別與兩位三通切換閥(16)和兩位三通切換閥(20)相連接。 2.微流池(26)由3個(gè)并行的通道(34)、通道(35)和通道(36)組成。 3.采用精確定量的兩位十二通微型進(jìn)樣閥，如圖1所示，使它與SPR生物分析儀微 流道反應(yīng)池的三個(gè)微通道中兩個(gè)相連接(圖2、圖3)，另一個(gè)通道作為參比通道，從而可以實(shí)現(xiàn)SPR生物分析儀的并聯(lián)功能；另外，采用樣品環(huán)實(shí)現(xiàn)精確定量檢測(cè)，增強(qiáng)微通道的密封 性能。 4.采用微流道控制系統(tǒng)，微流道控制系統(tǒng)由多種微型電磁閥門和三通接頭組成， 通過(guò)兩位十二通微型進(jìn)樣閥的交替開閉實(shí)現(xiàn)SPR生物分析儀微流池的三個(gè)通道的串聯(lián)和 并聯(lián)，實(shí)現(xiàn)同時(shí)檢測(cè)一種樣品中的三種不同成分。 5.采用生物分子識(shí)別膜再生系統(tǒng)，通過(guò)兩位三通切換閥，控制緩沖液與再生液的
快速切換，從而實(shí)現(xiàn)生物分子識(shí)別膜的再生。在通道上裝有微型電磁閥和微型三通接頭，其
兩端分別與蠕動(dòng)泵的端口和緩沖液相連接，兩位十二通微型進(jìn)樣閥的端口分別與兩位三通
切換閥相連接，兩位三通切換閥控制著緩沖液和再生液之間的相互轉(zhuǎn)換。
本實(shí)用新型所具有的有益效果是 1.配置了帶樣品環(huán)的多流道進(jìn)樣系統(tǒng)，既可以實(shí)現(xiàn)精確定量檢測(cè)，又可以同時(shí)檢
測(cè)多種樣品，大幅度提高了 SPR生物分析儀的檢測(cè)效率，同時(shí)減少了樣品消耗。 2.設(shè)置了生物分子識(shí)別膜再生裝置，可實(shí)現(xiàn)生物分子識(shí)別膜的再生，縮短檢測(cè)時(shí)
間，降低成本。 3.具有可操作的微閥控制系統(tǒng)，根據(jù)不同需求，可實(shí)現(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)的串并聯(lián)快速切 換，極大地提高了檢測(cè)效率。

圖1是一種表面等離子共振生物分析儀微流道切換結(jié)構(gòu)圖。 圖2是一種表面等離子共振生物分析儀微流道控制裝置主視圖, 圖3是一種表面等離子共振生物分析儀微流道控制裝置俯視圖,
具體實(shí)施方式實(shí)施例如圖1中是一種表面等離子共振生物分析儀微流道控制裝置。圖1中1、 2、3、4、5、6，7、8、9、10、11、12是兩位十二通微型進(jìn)樣閥13的端口 ， 14是樣品，15是樣品環(huán)， 17、28是緩沖液，18是再生液，19是廢液，16、20是兩位三通切換閥，21、23、25、29、30、32是 微型電磁閥，22、24、27、33是微型三通接頭，26是微流池，34、35、36是微流池的三個(gè)通道， 31是蠕動(dòng)泵。 圖2中37是進(jìn)樣流道，38是出樣流道，39是生物敏感膜，40是棱鏡，41是CCD陣 列，42是入射光束。 圖3中34、35和36分別是流經(jīng)同一微流池的三個(gè)通道。 1、實(shí)現(xiàn)微流池中樣品并聯(lián)時(shí)的具體實(shí)施方式
，包括取樣、進(jìn)樣和生物分子識(shí)別膜 再生三個(gè)過(guò)程 1)取樣過(guò)程中，微型電磁閥21、25、29、32開啟，23、30關(guān)閉，蠕動(dòng)泵31抽取兩種不 同的樣品l-14、2-14分別流入樣品環(huán)l-15、2-15，當(dāng)樣品充滿整個(gè)樣品環(huán)時(shí)，多余的樣品經(jīng) 兩位十二通微型進(jìn)樣閥13的兩個(gè)廢液出口 8、9流出，緩沖液1-17、2-17、分別經(jīng)兩位十二通 微型進(jìn)樣閥的端口直接進(jìn)入微流池26的兩個(gè)通道34、35，緩沖液28直接流入微流池26的 另一個(gè)通道36完成取樣過(guò)程。 2)進(jìn)樣過(guò)程中，微型電磁閥21、25、29、32開啟，23、30關(guān)閉，通過(guò)切換兩位十二通微型進(jìn)樣閥13的位置，蠕動(dòng)泵31抽取緩沖溶液l-17、2-17，使其先流入樣品環(huán)1-15、2-15， 用緩沖溶液1-17、2-17推動(dòng)樣品環(huán)1-15、2-15中的樣品分別進(jìn)入微流池26的兩個(gè)不同通 道34、35。當(dāng)入射光速42照射到棱鏡40的表面敏感膜層39時(shí)，產(chǎn)生表面等離子共振，共振 信號(hào)由CCD陣列41檢測(cè)。 3)生物分子識(shí)別膜再生過(guò)程中，通過(guò)切換兩位三通切換閥16、20的位置，使緩沖 溶液1-17、2-17與再生溶液1-18、2-18之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)生物分子識(shí)別膜的再生。 2、實(shí)現(xiàn)微流池中樣品串聯(lián)時(shí)的具體實(shí)施方式
，包括取樣、進(jìn)樣和生物分子識(shí)別膜 再生三個(gè)過(guò)程 1)取樣過(guò)程中，微型電磁閥21、25、29、32關(guān)閉，23、30開啟，蠕動(dòng)泵31抽取樣品 l-14流入樣品環(huán)l-15，當(dāng)樣品充滿整個(gè)樣品環(huán)時(shí)，多余的樣品經(jīng)兩位十二通微型進(jìn)樣閥13 廢液出口 8流出，緩沖液1-17經(jīng)兩位十二通微型進(jìn)樣閥13的端口直接進(jìn)入微流池26的三 個(gè)通道34、35， 36完成取樣過(guò)程。 2)進(jìn)樣過(guò)程中，微型電磁閥21、25、29、32關(guān)閉，23、30開啟，通過(guò)切換兩位十二通 微型進(jìn)樣閥13的位置，蠕動(dòng)泵31抽取緩沖溶液l-17，使其流入樣品環(huán)l-15，用緩沖溶液 l-17推動(dòng)樣品環(huán)1-15中的樣品1-14進(jìn)入微流池26的三個(gè)不同的通道。當(dāng)入射光速42照 射到棱鏡40的表面敏感膜層39時(shí)，產(chǎn)生表面等離子共振，共振信號(hào)由CCD陣列41檢測(cè)。 3)生物分子識(shí)別膜再生過(guò)程中，通過(guò)切換兩位三通切換閥16的位置，使緩沖溶液 1-17與再生溶液，1-18之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)生物分子識(shí)別膜的再生。
權(quán)利要求一種表面等離子共振生物分析儀微流道控制裝置，其特征在于它包括兩位十二通微型進(jìn)樣閥(13)、樣品環(huán)(15)和微流池(26)，微流池的通道(34)和通道(35)的一端分別通過(guò)微型三通接頭(33)和(27)與微型電磁閥(29、30、32)相連接，然后微型電磁閥(30)和(32)分別與蠕動(dòng)泵(31)相連接，通道(36)的一端直接與蠕動(dòng)泵(31)相連接；通道(34)的另一端與兩位十二通微型進(jìn)樣閥(13)的端口(11)相連接，而通道(35)和通道(36)的另一端口分別通過(guò)微型三通接頭(22)和(24)與微型電磁閥(21、23、25)相連接，微型電磁閥(21)和(25)又分別與兩位十二通微型進(jìn)樣閥(13)的端口(5)和緩沖液(28)相連接；兩位十二通微型進(jìn)樣閥(13)的端口(4)和端口(10)分別與兩位三通切換閥(16)和兩位三通切換閥(20)相連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種表面等離子共振生物分析儀的微流道控制裝置，其特征在于微流池(26)由3個(gè)并行的通道(34)、通道(35)和通道(36)組成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種表面等離子共振生物分析儀微流道控制裝置。它由微型電磁閥、微型三通接頭、蠕動(dòng)泵、兩位三通切換閥、兩位十二通微型進(jìn)樣閥，樣品環(huán)，微流池，樣品，緩沖液、再生液和檢測(cè)裝置組成。根據(jù)不同要求，通過(guò)微型電磁閥的開閉，兩位十二通微型進(jìn)樣閥位置的變化及樣品環(huán)的選擇，可實(shí)現(xiàn)微流池三個(gè)流道之間的串聯(lián)和并聯(lián)切換；通過(guò)兩位三通切換閥的兩個(gè)位置的切換，可實(shí)現(xiàn)緩沖液和再生液之間的轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)生物分子識(shí)別膜的再生。該裝置的實(shí)施，可以大幅度提高表面等離子共振生物分析儀的分析效率，提高其靈敏度，減少樣品消耗，縮短分析測(cè)試時(shí)間，并且可以實(shí)現(xiàn)精確定量分析及生物分子識(shí)別膜的再生。
文檔編號(hào)G01N21/41GK201464365SQ20092008809
公開日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月12日
發(fā)明者張潤(rùn)娜, 李偉, 李偉華, 李振峰, 汪杏莉, 胡建東, 賈瑋, 趙向陽(yáng) 申請(qǐng)人:河南農(nóng)業(yè)大學(xué)