液面,始終保持不與樣品廢液池內(nèi)的電泳緩沖液的液面相接觸,同時保證接口的氣密性,時間繼電器精確控制進樣階段的時間。
[0020]本發(fā)明設有至少兩條(假設為η條)微通道,微通道相同且相互并聯(lián),每條微通道內(nèi)的進樣量、電場強度、電滲流速等均相等,各微通道能同時進行電泳分離,電泳分離的總流量為單條微通道的η倍,提高了電泳分離的效率,采用壓力輔助電動進樣時,每條微通道可以進相同體積的樣品,而且各微通道內(nèi)分析物的運行速率相同,能保證它們在相同時刻流出微通道時,避免了柱后匯集引起電泳峰擴寬;總進樣量為單條微通道的η倍,試樣總量增加,減少了補充液的流量,提高了等離子體質(zhì)譜檢測的靈敏度。
[0021]本發(fā)明采用壓力輔助電動進樣,負壓栗上有手動觸發(fā)器,按下觸發(fā)器,負壓栗產(chǎn)生的負壓驅(qū)動樣品池中的樣品和緩沖液池中的緩沖液經(jīng)進入樣品廢液池,高壓電源施加的分離電壓再將樣品注射到分離通道內(nèi);負壓栗采用時間繼電器控制負壓的作用時間,進樣時間結(jié)束后負壓斷開,并在靜壓力流作用下,緩沖液池中的緩沖液流向樣品池和樣品廢液池,防止電泳分離時樣品泄露,通過改變時間繼電器的進樣時間,可以調(diào)節(jié)單條微通道的進樣量。
[0022]本發(fā)明微通道和緩沖液廢液通道中設置了多孔塞,多孔塞對壓力流的阻力很大,而對電滲流的阻力很小,因此被分析的樣品可以在電滲流的驅(qū)動下,進入分離通道進行電泳分離,而注射栗驅(qū)動的補充液流不會進入分離通道和緩沖液廢液通道影響分離效率和電泳流出物的轉(zhuǎn)移。同時,也防止了施加在樣品廢液池上的負壓將補充液吸入分離通道,影響可變體積電動進樣和電泳分離。
[0023]本發(fā)明分離后的樣品分子在微通道的出口處匯合后再進入等離子質(zhì)譜檢測儀,減小了電泳分離部和檢測部之間的接口的死體積,減少了樣品在接口處的停留時間,提高了分離效率和檢測靈敏度。
[0024]本發(fā)明的分析過程包括進樣、分離和檢測三個階段:在進樣階段,負壓栗抽取樣品廢液池中的空氣,使樣品廢液池形成負壓,緩沖液池中的緩沖液和樣品池中的樣品流入樣品廢液池,同時在電場強度作用下,部分樣品被電場力同時注射到每條微通道內(nèi);在分離階段,當負壓栗的進樣時間結(jié)束后,樣品廢液池與大氣相通,緩沖液池的緩沖液在靜壓力作用下流向樣品池和樣品廢液池,防止樣品泄露,同時各微通道內(nèi)的樣品區(qū)帶在電場力和電滲流的共同作用下向緩沖液廢液池運動,樣品中各組分因其分子大小、所帶電荷數(shù)的不同,在電場中電泳速度不同而實現(xiàn)分離;在檢測階段,分離后的樣品分子在分離通道出口匯合后,在補充液驅(qū)動下流經(jīng)霧化器霧化形成氣溶膠,再通過加熱霧化室部分去溶,最后進入檢測器進行分析檢測。
[0025]本發(fā)明的有益效果是:電泳分離和等離子體質(zhì)譜檢測互不干擾,總進樣量和電泳總流速均有效提高,保證了毛細管電泳的高分離效率和等離子體質(zhì)譜檢測的高靈敏度。具有分離效率高、檢測靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、成本低廉的特點。
(四)
【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0027]圖2是L1、Co、Cd和T1四種金屬離子的信號強度與微通道數(shù)目的關(guān)系圖;
[0028]圖3是L1、Co、Cd和T1四種金屬離子在經(jīng)過由不同數(shù)量的微通道組成的分離通道的微流控芯片所得到的信號強度圖;
[0029]圖4是碘離子和碘酸根在不同微通道數(shù)的微流控芯片上分離所得的電泳圖;
[0030]圖中:1一微流控芯片,2—負壓栗,3—鉑絲,4一多孔塞,5微通道,6—高壓電源,7 —注射栗,8 —轉(zhuǎn)移毛細管,9 —四氟管,10 —進樣毛細管,11—霧化器,12 —適配器,13 —單通道霧化室,14一加熱絲,15—調(diào)壓器,16—等離子體質(zhì)譜儀,17—微型三通閥;B —緩沖液池,BW—緩沖液廢液池,S —樣品池,SW—樣品廢液池,Μ—補充液流,Τ一出孔。
(五)
【具體實施方式】
[0031]本說明書的實施例所述的內(nèi)容僅僅是對發(fā)明構(gòu)思的實現(xiàn)形式的列舉,本發(fā)明的保護范圍不應當被視為僅限于實施例所陳述的具體形式,本發(fā)明的保護范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
[0032]實施例1
[0033]參照圖1-圖3:
[0034]—種芯片電泳分離和等離子體質(zhì)譜分析系統(tǒng),包括相配合的電泳分離部和檢測部,所述電泳分離部包括微流控芯片1,所述微流控芯片1上設有樣品池S、樣品廢液池SW、緩沖液池Β、緩沖液廢液池BW和補充液池Μ,所述檢測部包括相配合的霧化器11和等離子體質(zhì)譜儀16;
[0035]分離通道P-PQ的入口 Ρ分別通過進樣通道S-P與樣品池S連通、通過緩沖液通道Β-Ρ與緩沖液池B連通、通過樣品廢液通道SW-P與樣品廢液池SW連通;分離通道P-Po的出口Po分別通過補充液通道M-Po與帶有注射栗7的補充液池Μ連通、通過緩沖液廢液通道BW-Po與緩沖廢液池BW連通、通過排樣通道與檢測部連接;
[0036]所述分離通道P-PQ由至少兩條相同的微通道5并聯(lián)而成,所述微通道5具有折彎,入口到折彎段的各微通道5相互平行,折彎到出口段的各微通道5均向中心匯聚并在出口 Po處與補充液通道M-Po、緩沖液廢液通道BW-Po和排樣通道連通,所述排樣通道通過霧化器11和等離子體質(zhì)譜儀16相連,所述微通道5和所述緩沖液廢液通道BW-Po中均設有多孔塞4;
[0037]所述樣品廢液池SW通過微型三通閥17與負壓栗2相連,所述緩沖液池B和所述緩沖液廢液池BW的兩端分別與高壓電源6的正、負極相連。
[0038]進一步,所述負壓栗2包括相互配合的真空瓶、電觸點真空表、微型真空栗及時間繼電器,所述真空瓶與微型三通閥17的第一端口 a相連,所述微型三通閥17的第二端口 b與大氣相通,所述微型三通閥17的第三端口 b依次通過聚四氟乙烯管和硅橡膠管與樣品廢液池SW連通,所述聚四氟乙烯管和硅橡膠管的管口高于所述樣品廢液池SW的液面。
[0039]進一步,各微通道5在出口Po處匯聚成一根出口管,所述出口管與補充液通道M-Po的一側(cè)連通,補充液通道Μ-Ρο的另一側(cè)與排樣通道連通,補充液通道Μ-Ρο的一端和補充液池Μ相連,另一端與緩沖液廢液通道BW-Po相連。
[0040]進一步,所述微通道5的入口P依次與進樣通道S-P的一側(cè)相連通,所述進樣通道S-P的另一側(cè)與緩沖液通道B-ρ連通,所述進樣通道s-Ρ的入口端與樣品池S連接,所述進樣通道S-ρ的出口端與樣品廢液通道SW-P連接。
[0041]進一步,所述緩沖液通道B-P和所述緩沖液廢液通道BW-Po內(nèi)均設有鉑絲3,所述鉑絲3貫穿所述緩沖液通道B-P和所述緩沖液廢液通道BW-Po。即緩沖液通道B-P內(nèi)的鉑絲3長于所述緩沖液通道B-P,所述緩沖液廢液通道BW-Po內(nèi)的鉑絲3長于所述緩沖液廢液通道BW-
Poo
[0042]進一步,所述排樣通道包括近端相連的轉(zhuǎn)移毛細管8和四氟管9,所述轉(zhuǎn)移毛細管8的遠端與分離通道P-Po和補充液通道Μ-Ρο相連,所述四氟管9的遠端與霧化器11相連,所述霧化器11通過適配器12與單通道霧化室13相連,所述單通道霧化室13與等離子體質(zhì)譜儀16相連。
[0043 ]參見圖1,微流控芯片1上有緩沖液池Β、緩沖液廢液池BW、樣品池S、樣品廢液池SW、補充液池Μ、出孔Τ;其中,微流控芯片1進樣通道為S-P,緩沖液通道為Β-P,樣品廢液通道為SW-P,分離通道為Ρ-Ρο,緩沖液廢液通道BW-Po,補充液通道為Μ-Ρο;其中緩沖液通道Β-Ρ、分離通道Ρ-Ρο、樣品廢液通道SW-P與進樣通道S-P相交于Ρ (微通道有η條,且η 2 2,微通道5的入口依次與進樣通道S-Ρ相交于Ρχ、Ρ2.....Ρη,為敘述方便,此時選取中心點并命名為Ρ來等效代替Ρι、Ρ2.._..Ρη),分離通道Ρ-Ρο包括至少兩條微通道5。分離通道Ρ-Ρο、補充液通道Μ-Ρο、緩沖液廢液通道BW-Po以及穿過出孔Τ的轉(zhuǎn)移毛細管8相交于Po。微型三通閥17的第二端口 b直接與大氣相通,c端口通過聚四氟乙烯管和硅橡膠管和樣品廢液池SW相連,插入廢液池SW的聚四氟乙烯管和硅橡膠管始終保持不與樣品廢液池SW內(nèi)的電泳緩沖液的液面相接觸,同時保證接口的氣密性。補充液池Μ通過聚四氟乙烯管與注射栗7的注射器針頭連接,間隙用環(huán)氧樹脂膠密封。轉(zhuǎn)移毛細管8與霧化器11的進樣毛細管10通過四氟管9無縫連接,