CN101738449B - 一种电极支架及其在微流控芯片系统中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电极支架及其在微流控芯片系统中的应用。电极架的结构包括：电极座、电极架、缩紧螺钉、螺母和机脚。电极座中间挖空，四个周边分别有凹槽，可以嵌紧电极架、缩紧螺钉和螺母。机脚用来支撑电极座。电极架为中间每隔一定距离镂空一圆孔的长方体，缩紧螺钉和螺母用来将电极架紧固在电极座上。使用时将将电极架置于芯片储液槽上方，利用缩紧螺钉和螺母将电极架固定。电极插入电极架的孔中，调节机脚高度使电极恰好插入芯片储液槽内。本电极架使用方法简单，可反复使用于不同芯片，可在一定面积内，将电极固定于任意位置一点，适合于复杂芯片上多电极的固定。

Description

一种电极支架及其在微流控芯片系统中的应用
技术领域
本发明涉及微流控芯片系统，具体地说是一种应用于微流控芯片系统的支撑施加电压的电极的电极支架。
背景技术
20世纪90年代初由瑞士的Manz提出了以微机电加工技术为基础的“微型全分析系统”，预计会在未来10年内也将对分析科学的发展起到重要的推动作用。微全分析系统(微流控芯片分析系统)又叫芯片上实验室，是指通过化学分析设备的微型化和集成化，把样品处理、分离、检测等步骤集成起来，最大限度的将分析实验室的功能转移到便携的分析设备中，甚至集成到芯片上。微芯片分析系统由于其高集成化和微型化，极大地提高了分析的速度，减小了样品的消耗量，降低了环境的污染，并且便于制成便携式仪器，应用于各种现场分析。由于微流控芯片分析系统高效、快速、高通量的优点，随着微制造技术和电子技术的不断进步，微流控芯片得到了迅速的发展。
在微流控分析中，进行电泳分析，具有易于实现多维和多通道等高通量分析的优点。进行多维和多通道分析，需要对不同的电极施加不同的电压。将电极固定以施加稳定的电压，是一个很重要的技术问题。通常采用将电极粘到芯片平台上，通过弯曲铂电极插进芯片液槽来实现。该方法不仅操作方法麻烦，而且容易对芯片平台造成污染。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种应用于微流控芯片的支撑施加电压的电极的电极支架。利用此电极支架可以在一定范围的面积内，将电极插入到任何一点位置的芯片储液槽内，方便于多电极的固定。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种电极支架，包括电极座和电极架，电极座为中间挖空的环状框架(即于中间形成一个大凹槽)，框架的周边均设置有凹槽；电极架为截面方形的长方条体，在长条体上轴向设置有一排相互间隔的镂空的圆孔，电极架镶嵌于电极座的凹槽上，且电极架可于凹槽中来回移动。
所述环状框架为方形或圆形，方形框架的四边均分别设置有凹槽；电极架镶嵌于电极座的凹槽上是指电极架通过缩紧螺钉和螺母相互螺合紧固在电极座的凹槽上；
所述长方体的电极架，其一端的端头部分向下凸出，凸出部与电极座凹槽嵌合，且端头部分中部中空以便缩紧螺钉穿过，将其紧固在电极架上。
所述螺母为长方体形，其一面有凸起，以与电极座的凹槽嵌合，中部为带内螺纹的圆形凹孔，内螺纹与缩紧螺钉拧合，来紧固电极架；
所述缩紧螺钉为上粗下细的圆柱体，上面粗的部分用来手持转动螺钉；下面细的部分带有外螺纹，穿过电极架端头中空部分，再穿过电极座边上凹槽，最后与螺母紧固在一起。
所述电极座的环状框架设均布设置有3-6个带有内螺纹的小孔，小孔内螺合有一端带有平面端头的螺杆，螺杆的平面端头位于电极座下方，螺杆作为用于支撑电极座的机脚，可以将不同高度的机脚拧在小孔上或调节机脚于电极座下方的高度，以支撑电极座至不同高度。
所述电极支架可应用于微流控芯片系统中：
使用时首先将电极座置于芯片上方，调节机脚至所需高度；
然后将电极架置于芯片液槽上方，利用缩紧螺钉和螺母将电极架固定于电极座上；
然后将电极插入电极架的圆孔中，调节机脚高度使电极恰好插入芯片储液槽内。
所述电极架上的圆孔用来安放电极，圆孔的内径与电极直径相匹配，圆孔直径根据电极直径决定，通常为0.1-1mm；电极座上固定电极架的数量根据所需电极的数量确定；电极架上圆孔的距离根据需要确定，圆孔的间距通常为0.5-3mm。
本发明电极架中，所有部件材料为绝缘材料(如有机玻璃，PEEK等)。
与常规电极固定方法比，本电极架的优点为：
(1)使用方法简单，可反复使用于不同芯片；
(2)可在一定面积内，将电极固定于任意位置一点，适合于复杂芯片上多电极的固定。
附图说明
图1为本发明电极座及机脚；
图2为本发明电极架；
图3为本发明缩紧螺钉及螺母；
图4为本发明整个电极架的效果图；
图5为利用本发明电极支架固定电极进行芯片区带电泳的电泳图。样品为0.1μg/mL荧光素钠，缓冲溶液为20mmol/L pH＝8.0的磷酸钠盐，进样时四个储液槽电压(夹流进样)分别为：130v、0v、0v、500v(500v/cm)。分离时四个液槽的电压分别为0v、2500v(500v/cm)、250v、250v。
具体实施方式
实施例
如图4所示，该电极架由电极座1，电极架2，缩紧螺钉3，螺母4和机脚5。电极座1为方形，其中间挖空形成一方形环状框架，框架的四个周边分别有凹槽，可以嵌紧电极架2、缩紧螺钉3和螺母4。机脚5用来支撑电极座2。电极架2为中间沿轴向每隔一定距离镂空一圆孔的长方体状，缩紧螺钉5和螺母4用来将电极架紧固在电极座上。
如图1所示，电极座及机脚；电极座1的方形环状框架设均布设置有4个带有内螺纹的小孔，小孔内螺合有一端带有平面端头的螺杆，螺杆的平面端头位于电极座1下方，螺杆作为用于支撑电极座的机脚5，可以将不同高度的机脚拧在小孔上或调节机脚于电极座1下方的高度，以支撑电极座至不同高度
如图2所示，所述长方体的电极架2，其一端的端头部分向下凸出，凸出部与电极座1凹槽嵌合，且端头部分中部中空以便缩紧螺钉穿过，电极架2通过缩紧螺钉3和螺母4相互螺合紧固在电极座的凹槽上，电极架2可于凹槽中来回移动；
如图3所示，螺母4为长方体形，其一面有凸起，以与电极座的凹槽嵌合，中部为带内螺纹的圆形凹孔，内螺纹与缩紧螺钉拧合，来紧固电极架；缩紧螺钉3为上粗下细的圆柱体，上面粗的部分用来手持转动螺钉；下面细的部分带有外螺纹，穿过电极架端头中空部分，再穿过电极座边上凹槽，最后与螺母紧固在一起。
本电极架使用方法简单，可反复使用于不同芯片，可在一定面积内，将电极固定于任意位置一点，适合于复杂芯片上多电极的固定。
使用时首先将电极座置于芯片上方，调节机脚至所需高度；然后将电极架置于芯片液槽上方，利用缩紧螺钉和螺母将电极架固定于电极座上；然后将电极插入电极架的圆孔中，调节机脚高度使电极恰好插入芯片储液槽内。
电极座上固定电极架的数量根据所需电极的数量确定。电极架2上的圆孔用来安放电极，圆孔的内径与电极直径相匹配，圆孔直径通常为0.1-1mm；电极架2上的圆孔的间距通常为0.5-3mm。
图5为应用本电极架固定电极，在修饰的芯片中进行区带电泳分离荧光素的电泳图，样品为0.1μg/mL荧光素钠，缓冲溶液为20mmol/L pH＝8.0的磷酸钠盐，进样时四个储液槽电压(夹流进样)分别为：130v、0v、0v、500v(500v/cm)。分离时四个液槽的电压分别为0v、2500v(500v/cm)、250v、250v。利用本电极架固定电极操作方便，试验结果良好。

Claims (7)

1.一种电极支架，其特征在于：包括电极座(1)和电极架(2)，电极座(1)为中间挖空的环状框架，框架的周边均设置有凹槽；电极架(2)为截面方形的长条体，在长条体上轴向设置有一排相互间隔的镂空的圆孔，电极架(2)镶嵌于电极座的凹槽上，且电极架(2)可于凹槽中来回移动；
电极架(2)镶嵌于电极座的凹槽上是指电极架(2)通过缩紧螺钉(3)和螺母(4)相互螺合紧固在电极座的凹槽上；
所述长条体的电极架，其一端的端头部分向下凸出，凸出部与电极座凹槽嵌合，且端头部分中部中空以便缩紧螺钉穿过，将其紧固在电极架上。
2.按照权利要求1所述电极支架，其特征在于：所述环状框架为方形或圆形，框架的四边均分别设置有凹槽。
3.按照权利要求1所述电极支架，其特征在于：所述螺母为长方体形，其一面有凸起，以与电极座的凹槽嵌合，中部为带内螺纹的圆形凹孔，内螺纹与缩紧螺钉拧合，来紧固电极架；
所述缩紧螺钉(3)为上粗下细的圆柱体，上面粗的部分用来手持转动螺钉；下面细的部分带有外螺纹，穿过电极架端头中空部分，再穿过电极座边上凹槽，最后与螺母紧固在一起。
4.按照权利要求1所述电极支架，其特征在于：所述电极座(1)的环状框架均布设置有3-6个带有内螺纹的小孔，小孔内螺合有一端带有平面端头的螺杆，螺杆的平面端头位于电极座(1)下方，螺杆作为用于支撑电极座的机脚(5)，可以将不同高度的机脚拧在小孔上或调节机脚于电极座(1)下方的高度，以支撑电极座至不同高度。
5.一种权利要求1所述电极支架在微流控芯片系统中的应用，其特征在于：
使用时首先将电极座置于芯片上方，调节机脚至所需高度；
然后将电极架置于芯片液槽上方，利用缩紧螺钉和螺母将电极架固定于电极座上；
然后将电极插入电极架的圆孔中，调节机脚高度使电极恰好插入芯片储液槽内。
6.按照权利要求5所述的应用，其特征在于：所述电极架(2)上的圆孔用来安放电极，圆孔的内径与电极直径相匹配，圆孔直径通常为0.1-1mm；电极座上固定电极架的数量根据所需电极的数量确定。
7.按照权利要求6所述的应用，其特征在于：所述电极架(2)上的圆孔的间距通常为0.5-3mm。
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