微流控芯片电解质介导连接在柱式电导检测论文

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1、微流控芯片电解质介导连接在柱式电导检测论文童艳丽李偶连刘翠李想杨秀娟陈缵光【摘要】研制了一种新型在柱式微流控芯片电导检测装置，利用电解质介导连接分离样品和检测电极，避免了电极的污染和中毒。在芯片的分离通道上设有双T型通道和十字型通道，分别用于进样和检测。检测电极分别置于十字通道口两端的储液池中，电极与芯片相互独立，简化了实验装置，便于电极的更换和清洗。采用缓冲溶液作介导电解质，减小了因两者浓度或种类不同而导致的基线漂移。与非接触电导接触相比.freelmol/LMESHis(pH5.8)的缓冲体系下，K+与Na+的检出限分别为0.5和0

2、.1μmol/L。【关键词】电导检测，微流控芯片，芯片毛细管电泳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引言近年来，微流控芯片技术发展迅速。微流控芯片中常用的检测方式有紫外吸收检测、激光诱导荧光检测1,2、化学发光检测3、电导检测4~7、安培检测8,9和电化学发光检测10等，电导检测易微型化和集成化，通用性强，所以颇受关注。电导检测分接触式4和非接触式5~7两种。在接触式电导检测装置中，电极容易污染和中毒，检测性能受到影响。非接触电导检测可避免上述问题，但芯片加工和制作复杂。利用电解质介导连接检测电极与样品，也是一种避免电极污染和钝化的方法11。ES，上海生工生物工程有限公司）；组氨酸（His，

5、上海润捷化学试剂有限公司）；三羟甲基氨基甲烷（Tris，分析纯，香港分装）；其它试剂为分析纯（广州化学试剂厂）。溶液用二次蒸馏水配制，使用前超声脱气10min，并用0.22μm孔径的滤膜过滤。2.2芯片材料与结构芯片的材料为玻璃，其结构如图1所示。芯片的通道宽70μm，深50μm；蛇形分离通道长110mm，有效分离长度（h~g）100mm，检测通道（e~f）长为10mm(g~f:2.5mm,.freelm)；双T型进样通道间距（h~i）为0.25mm。储液槽a和b用于放置分离电极，储液槽c和d用于放置进样电极，储液槽e和f用于放置检测电极

6、。2.3实验方法整个检测装置放置在水平桌面上，芯片每次使用前依次用0.1mol/LNaOH、蒸馏水和缓冲溶液分别冲洗10、5和10min。将微通道充满缓冲溶液，然后于每个储液槽中注入25μL缓冲溶液，再将电极插于相应的储液槽中平衡5min。随后样品槽中的溶液换成相同体积的样品溶液，尽量确保各槽液面间平衡。最后进行电泳实验，采用300V电压进样10s，根据需要采用适当的分离高压分离检测。3结果与讨论3.1装置设计整个装置设计简单，检测电极(激发电极和接收电极)分别与外置的函数信号发生器和信号放大器连接，除函数信号发生器外，其它元件都集成在密

7、闭的金属盒内。进样电压和分离电压都由外置高压电源提供。电路连接关系如图1所示。检测时，电极置于相应的储液槽中，函数信号发生器(正弦波)按照设定的频率和电压施加在ef通道上，接收电极所获得的电流信号经检测器中的CV转换后，再通过整流和放大，最终将检测信号输入到计算机中。芯片检测通道的内径和分离通道的内径相同，目的是为了在保证检测容积量的同时尽量减小分离组分在ef通道中的扩散现象。由于ef通道和ab通道间相互连通，分离电场中存在的少量交流信号即可干扰ef通道中的信号检测，因而在高压零线上分出一只带有100pF电容的线路接地，滤过分离电场中存在

8、的少量交流电场，而不影响其直流电场。3.2介导电解质选择装置通过电解质介导连接分离通道和检测通道，因此电解质的选择是实验的关键问题。本实验分别选用与分离缓冲溶液不同和相同种类、浓度的溶液作介导