CN101349672A - 可精确控制电极距离的微流控芯片电化学检测装置 - Google Patents

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付凤富
王伟
许雪琴
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Abstract

本发明提供一种可精确控制电极距离的微流控芯片电化学检测装置，包括具有检测池和微流管道的微流控芯片，所述微流管道的一端与样品池、缓冲液池、样品废液池相通，微流管道另一端连接检测池，其特征在于：所述检测池内设置有三电极系统，所述三电极系统中的工作电极检测端正对着微流管道出口端，所述工作电极安装在可相对微流管道出口端移动的调节驱动机构上。本发明装置的特殊结构可以使工作电极轻松的对准芯片分离管道的出口端并精确的控制电极的移动距离，而且使用方便、测定快捷、重现性好，制作简单，安装方便、成本低廉。

Description

可精确控制电极距离的微流控芯片电化学检测装置
技术领域
本发明属于电化学检测技术领域，更具体涉及一种可精确控制电极距离的微流控芯片电化学检测装置。
背景技术
微流控芯片是20世纪90年代瑞士Ciba-Geigy分析实验室的Widmer和Mann等共同提出的一个全新概念，以微机电加工技术(micro-electromechanical system，MEMS)为技术支撑，以分析化学的理论和方法为基础，以微通道网络为结构特征，以生命科学和环境科学为目前主要应用对象，其目的是最大限度的把分析实验室的功能全部或部分转移到尽可能小的操作平台上。目前微流控芯片的种类和研究很多，但是在现有的微流控芯片电化学检测装置中工作电极和芯片的出口位置很难对准，而且工作电极的移动距离很难精确的控制，因此在实验中样品检测电流的重现性不好，基线稳定需要很长的时间
发明内容
本发明的目的是要提供一种可精确控制电极距离的微流控芯片电化学检测装置，该装置的特殊结构可以使工作电极轻松的对准芯片分离管道的出口端并精确的控制电极的移动距离，而且使用方便、测定快捷、重现性好，制作简单，安装方便、成本低廉。
本发明的可精确控制电极距离的微流控芯片电化学检测装置，包括具有检测池和微流管道的微流控芯片，所述微流管道的一端与样品池、缓冲液池、样品废液池相通，微流管道另一端连接检测池，其特征在于：所述检测池内设置有三电极系统，所述三电极系统中的工作电极检测端正对着微流管道出口端，所述工作电极安装在可相对微流管道出口端移动的调节驱动机构上。
本发明的显著优点是：本发明将工作电极设置在一个调节驱动机构上，使工作电极轻松的对准芯片分离管道的出口端并精确的控制电极的移动距离，而且使用方便，测定快捷、重现性好，制作简单，安装方便，成本低廉。
附图说明
图1是本发明装置的俯视示意图。
图2是本发明装置的剖面示意图。
其中：1，玻璃微流控芯片；2，参比电极；3，辅助电极；4，导线；5，复位弹簧；6，套筒；7，滑塞；8，螺旋测微器；9，工作电极；10，检测池；11，阴极；12，高压源；13，计算机；14，安培检测器；15，孔道。
图3是5-羟色胺和5-羟色胺混合样的安培检测谱图，其中，1号峰：5-羟色胺，2号峰：5-羟色氨酸。
具体实施方式
本发明的可精确控制电极距离的微流控芯片电化学检测装置包括具有检测池和微流管道的微流控芯片1，所述微流管道的一端与样品池、缓冲液池、样品废液池相通，微流管道另一端连接检测池10，所述检测池10内设置有三电极系统，所述三电极系统中的工作电极9的检测端正对着微流管道出口端，所述工作电极9安装在可相对微流管道出口端移动的调节驱动机构上。
所述调节驱动机构包括套筒6和套筒内的滑塞7，所述工作电极9连接在位于套筒6内的滑塞7前端，并与微流管道输出端位于同一直线上。
所述套筒6内设有作用于滑塞的复位弹簧5，所述滑塞6后端连接有在正向旋转时可推动滑塞的螺旋测微器8。
所述复位弹簧5可以设置于滑塞6前端并环绕工作电极9。
所述检测池10外侧壁上开设一孔道15，所述工作电极9的检测端穿过该孔道15伸入检测池10，该孔道中也可以穿设一导管，工作电极9的检测端穿过该导管导入检测池10
所述工作电极9上还连接有导线4。
根据本发明装置的特殊结构，工作电极就很容易对准芯片分离管道的出口端，而且只要旋转螺旋测微器，滑塞就被推进，工作电极就向芯片出口端移近；反方向转动螺旋测微器，在复位弹簧的推动下，工作电极与芯片出口端距离就被拉远，根据螺旋测微器上的读数，电极移动的距离可以被精确的读出，这样，电极距离就可以精确的控制。
本发明的装置中，电极表面和芯片出口面均需要打磨，目的是为了能够精确控制工作电极与微流控芯片微管道出口端的距离，首先要用砂纸(CW＝800，1000，1500，2000)依次打磨铂工作电极表面，然后在二次水中超声振荡5min；将制作好的玻璃微流控芯片的末端用玻璃刀切割，使其微管道的出口端暴露出来，再用砂纸(CW＝240，400，800，1000，1500，2000)依次打磨微流控芯片被切割的部分，要保证微管道被切割部分的平整性。
利用本发明的装置可以方便、快捷、准确的进行微量电化学检测。
如：采用本装置对5-羟色胺和5-羟色氨酸进行分离检测，检测结果如图3，
实验条件：进样电压：900V；分离电压：800V；工作电极的铂丝端与分离管路的出口处之间的距离为10μm；进样时间5秒。
在上述选定的实验条件下进行5-羟色氨酸和5-羟色胺工作曲线的测定，峰电流与5-羟色氨酸和5-羟色胺浓度在1×10-5～2×10-4mol/L范围内呈良好的线性关系，线性方程分别为：
5-羟色氨酸：Ip(nA)＝686.44C(mmol/L)+31.693    R2＝0.9967
5-羟色胺：  Ip(nA)＝517.55C(mmol/L)+29.055    R2＝0.9779
检测限分别是：5-羟色氨酸：8.74×10-6mol/L
              5-羟色胺：8.85×10-6mol/L。

Claims (6)

1.一种可精确控制电极距离的微流控芯片电化学检测装置，包括具有检测池和微流管道的微流控芯片，所述微流管道的一端与样品池、缓冲液池、样品废液池相通，微流管道另一端连接检测池，其特征在于：所述检测池内设置有三电极系统，所述三电极系统中的工作电极检测端正对着微流管道出口端，所述工作电极安装在可相对微流管道出口端移动的调节驱动机构上。
2.根据权利要求1所述的可精确控制电极距离的微流控芯片电化学检测装置，其特征在于：所述调节驱动机构包括套筒和套筒内的滑塞，所述工作电极连接在位于套筒内的滑塞前端，并与微流管道输出端位于同一直线上。
3.根据权利要求2所述的可精确控制电极距离的微流控芯片电化学检测装置，其特征在于：所述套筒内设有作用于滑塞的复位弹簧，所述滑塞后端连接有在正向旋转时可推动滑塞的螺旋测微器。
4.根据权利要求3所述的可精确控制电极距离的微流控芯片电化学检测装置，其特征在于：所述复位弹簧设置于滑塞前端并环绕工作电极。
5.根据权利要求2所述的可精确控制电极距离的微流控芯片电化学检测装置，其特征在于：所述检测池外侧壁上开设一孔道，所述工作电极的检测端穿过该孔道伸入检测池。
6.根据权利要求2所述的可精确控制电极距离的微流控芯片电化学检测装置，其特征在于：所述工作电极上还连接有导线。
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