专利名称：一种基于压力和电动力联用的微流控芯片进样方法
技术领域：
本发明涉及微流控芯片技术，特别提供了一种在微流控芯片平台上以压力和电动力联用的方式实现分析物进样的方法。
背景技术：
分析物受控进入分离通道是微流控分析芯片的重要步骤。除对分析效果产生重大影响的因素如进样区带长度、进样速度是良好进样方法的特征外，进样方法的简单、重复、易与其他微流控单元集成等特性也不能忽视。现有微流控芯片上样方法按进样策略可以分为简单进样[Fan ZH，HarrisonDJ.Anal.Chem.1994，66，177]，收缩进样[Jacobson SC，Hergenroder R，Koutny LB，Warmck RJ，Ramsey JM.Anal.Chem.1994，66，1107]，门进样[Jacobson SC，Koutny LB，Hergenroder R，Moore AW Jr，Ramsey JM.Anal.Chem.1994，66，3472]等。按驱动力分可以为电动力上样和电动力取样，或者为气动上样和气动取样。上述方法已经在微流控芯片上得到广泛应用，其缺点为需要另外提供抑制电压；与其他气动相关器件耦合困难，比如压力驱动PCR[Kopp MU，de Melo AJ，Manz A.Science，1998，280，1046]，多相层流扩散分离[Weigl BH，Yager P.Science.1999，283，346]等；对于电敏感物质进样困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在微流控芯片平台上以压力和电动力联用的方式实现分析物进样的方法。该方法操作简单，并且样品的消耗量较小。
本发明具体提供了一种基于压力和电动力联用的微流控芯片进样方法，其特征在于以压力上样，以电动力取样。
本发明基于压力和电动力联用的微流控芯片进样方法中，所述压力上样最好采用静压力上样，从而可以大大简化操作。
本发明基于压力和电动力联用的微流控芯片进样方法中，当以十字型通道的微流控芯片作为操作平台时，进样通道两端的液池分别为样品池(1)和废液池(2)，分离通道两端的液池分别为缓冲池I(3)和缓冲池II(4)；首先使样品池(1)、缓冲池I(3)、缓冲池II(4)所受压力包括负压相同或相差微�。鲜鋈赜敕弦撼�(2)之间产生的压力差将驱动样品池(1)中样品向废液池(2)流动，并且十字交叉处的样品流将在缓冲池I(3)，II(4)的压力作用下收缩；待十字交叉处稳态流有样品后，再在两个缓冲池之间施加高电压，驱动十字交叉处样品流入分离通道，同时该高电压将抑制进样通道两端的样品渗入分离通道。
本发明基于压力和电动力联用的微流控芯片进样方法中，由于采用压力上样和电动力取样，特别是采用了静压力上样，可以避免使用相关的气动器件，并且仅需一个高压电源，简化了操作，减少了样品的用量。
图1为芯片结构图；图2样品在电渗驱动下流入水平通道的照片；图3分离进样通道中的样品被高电压顶回进样通道的照片；图4流体力学计算流体流动流线；图5为连续五次进样的FITC检测谱图。
具体实施例方式
以十字型通道的微流控芯片作为操作平台，垂直通道两端的液池分别为样品池(1)和废液池(2)池，水平通道两端的液池分别为缓冲池I(3)和缓冲池II(4)，见图1，以激光诱导荧光的方法进行检测。
在缓冲池I(3)，II(4)和样品池(1)中分别各加15微升TBE缓冲液，15微升TBE缓冲液，和15微升10-5M FITC。此时，样品池(1)、缓冲池I(3)、缓冲池II(4)所受压力相同或相差微小，上述三池与废液池(2)之间产生的压力差驱动样品池(1)中样品向废液池(2)流动。十字交叉处的样品流在缓冲池I(3)，II(4)的压力作用下收缩(如图4示意)，此时缓冲池I(3)和缓冲池II(4)之间没有电压施加。
平衡几分钟后，在缓冲池I(3)，II(4)之间施加电压1800V。在距十字交叉处3.5厘米用488nm激光激发，光电倍增管检测。可见在电动力驱动下，十字交叉处收缩的样品区带进入分离通道，进行电泳分离，进样通道的样品流由该电压抑制。待第一个信号完全记录后，只需将高电压去除，仅保持压力，停止高电压10s，重新施加1800V电压。重复该过程5次，记录谱图见附图5。
利用荧光显微镜成像法验证了流体在压力和电动力联合作用时，十字通道处流体的流型。将荧光染料加入到样品池(1)中，染料在压力作用下向废液池(2)流动，当在水平两端施加电压时，十字处的染料在电渗驱动下流入水平通道(见附图2)，同时进样通道中的染料被顶回进样通道中(见附图3)。
权利要求
1.一种基于压力和电动力联用的微流控芯片进样方法，其特征在于以压力上样，以电动力取样。
2.按照权利要求1所述基于压力和电动力联用的微流控芯片进样方法，其特征在于所述压力上样采用静压力。
3.按照权利要求2所述基于压力和电动力联用的微流控芯片进样方法，其特征在于当以十字型通道的微流控芯片作为操作平台时，进样通道两端的液池分别为样品池(1)和废液池(2)，分离通道两端的液池分别为缓冲池I(3)和缓冲池II(4)；首先使样品池、缓冲池I(3)、缓冲池II(4)所受压力包括负压相同或相差微�。鲜鋈赜敕弦撼�(2)之间产生的压力差将驱动样品池(1)中样品向废液池(2)流动，并且十字交叉处的样品流将在缓冲池I(3)，II(4)的压力作用下收缩；待十字交叉处稳态流有样品后，再在两个缓冲池之间施加高电压，驱动十字交叉处样品流入分离通道，同时该高电压将抑制进样通道两端的样品渗入分离通道。
全文摘要
一种基于压力和电动力联用的微流控芯片进样方法，其特征在于以压力上样，以电动力取样。所述压力上样采用静压力。本发明基于压力和电动力联用的微流控芯片进样方法中，由于采用压力上样和电动力取样，特别是采用了静压力上样，可以避免使用相关的气动器件，并且仅需一个高压电源，简化了操作，减少了样品的用量。
文档编号G01N21/64GK1584601SQ0313412
公开日2005年2月23日 申请日期2003年8月20日 优先权日2003年8月20日
发明者盖宏伟, 於林芬, 马银法, 林炳承 申请人:中国科学院大连化学物理研究所
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