CN102495048A - 一种夹心型电化学发光检测池 - Google Patents

一种夹心型电化学发光检测池 Download PDF

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翟春
李巧云
杨高文
胡方权
章明
汪俊逸
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Abstract

一种夹心型电化学发光检测池，由多孔亲水性薄层材料和具有导电面的片状材料组成，薄层材料作为贮液池，片状材料作为电化学电极并通过贮存溶液的薄层材料实现电流导通。片状材料提供大的发光面积能提高检测灵敏度。薄层材料作为贮液池能显著地降低试剂消耗量和检测成本，并能有效地避免悬浮物、颗粒物对检测的干扰。检测池具有的超薄型结构、薄层材料能对溶液有效束缚的特点都利于发展微型化、便携式设备。低成本的构成材料利于发展一次性使用检测池，降低检测样品的交叉干扰。本发明将在药物、食品、生化快速分析，现场快速检验等领域都有广阔的应用前景。

Description

一种夹心型电化学发光检测池
一、技术领域
本发明属于分析检测装置制备领域。
二、背景技术
电化学发光是一种将电化学手段与化学发光方法相结合的实用分析技术，具有线性范围宽、无光学背景、灵敏度高、发光可控等优点，被广泛地应用于分析检测等领域。目前常规的电化学发光分析系统采用配有三电极的电化学发光检测池，其分析过程样品和发光试剂消耗量大，难以实现低成本的检测；检测池中都涉及可流淌的溶液，不利于检测装置的微型化和便携化；对有悬浮物和颗粒物的样品难以直接检测，需要进行预处理，这些都不利于电化学发光分析的应用推广。已有工作通过构建微量贮液池以及微型电极以减小试剂消耗、降低检测成本，如CN1945289一种微量电化学发光检测池，由透光面板凿有一洞穴以在透光板上形成微量贮液池，所述微量贮液池内分别设有参比电极和辅助电极，微量贮液池上方的定位支架设置有指向微量贮液池的工作电极；如CN101008617一种电致化学发光检测池，由盖板、电极槽、底座、对电极、参比电极和铟锡氧化物导电玻璃共同连接构成，铟锡氧化物导电玻璃上有贮液池，贮液池内部的铟锡氧化物作为反应时的工作电极。这些工作均受到电化学电极本身的体积、成本以及贮液池的基本结构的限制，无法从根本上解决显著降低试剂消耗、降低检测成本、微型化和便携化的问题，更难以实现含悬浮物、颗粒物样品的直接检测以及一次性使用以降低交叉干扰。
目前，采用夹心型结构，直接利用具有导电面的片状材料作为电化学电极、薄层材料作为贮液池，彻底改变电化学发光检测池电极的构成以及贮液池的基本结构的电化学发光检测池的制备方法还未有公开报道。
三、发明内容
本发明的目的是：提出一种由具有导电面的片状材料和薄层材料构成的夹心型电化学发光检测池的制作方法，利用片状材料作为电化学电极，利用薄层材料作为贮液池，从而实现显著降低试剂消耗、降低检测成本、提高检测抗干扰能力，发展能一次性使用的检测装置。
本发明通过以下技术方案来实现，其步骤如下：
(1)在一块具有透光性的片状材料(图1A)的导电面上覆盖多孔亲水性薄层材料(图1C)，并将此片状材料作为电化学工作电极；
(2)在另一块片状材料(图1B)的导电面上刻蚀出一条贯穿整个导电面的分割线(图1D)，使得该片状材料导电面被分隔成彼此绝缘的两个区域，并将这两个区域分别作为电化学准参比电极和辅助电极；
(3)将步骤(1)制备的片状材料与步骤(2)所制备的片状材料按照导电面相对的方式，隔着薄层材料贴合、固定形成夹心型检测池。
本发明的特点是：检测池为夹心型结构，由具有导电面的片状材料和薄层材料构成。具有导电面的片状材料作为电化学电极并通过贮存溶液的多孔亲水性薄层材料实现电流导通。检测池中，片状材料提供大的发光面积能提高检测灵敏度；薄层材料提供溶液贮存和电流通路，能有效地降低试剂消耗量和检测成本，并能有效地避免悬浮物、颗粒物对检测的干扰；检测池具有的超薄型结构、薄层材料能对溶液有效束缚的特点都利于发展微型化、便携式设备；低成本的构成材料利于发展一次性使用检测装置，降低检测样品的交叉干扰；夹心型结构利于薄层材料与电极的紧密接触、利于减小电极间电流传导距离和电阻、利于减小试剂的扩散距离，缩短检测时间。本发明将在药物、食品、生化快速分析，现场快速检验等领域都有广阔的应用前景。
四、附图说明
图1是夹心型电化学发光检测池示意图。其中：A为有透光性的片状材料，其导电面朝上，作为工作电极；B为作为准参比电极和辅助电极的片状材料，其导电面朝下；C为多孔亲水性薄层材料，其位于A和B的导电面之间；D所示虚线为将B的导电面分为绝缘的两个区域的分割线。
五、具体实施方式
实施例1.一种基于滤纸和铟锡氧化物导电玻璃的夹心型电化学发光检测池的制作及使用
(1)将编号依次为A、B，尺寸为2×2cm的铟锡氧化物单面导电玻璃依次用丙酮、乙醇、蒸馏水超声10min后晾干。
(2)在B的导电面上用硬质陶瓷片切割一贯穿导电面的划痕D，使导电面被分割成面积比为3∶1的两个区域B1和B2，并用万用电表测量确定B1区和B2区之间电流不导通。
(3)裁剪2×1cm滤纸C一片，置于导电玻璃A的导电面的一端。在滤纸上加入30微升检测所需溶液，滤纸湿润后紧贴A导电面后，覆盖导电玻璃B导电面于滤纸上，使滤纸横跨导电玻璃B的B1和B2区，并使得导电玻璃A和B仅一端通过滤纸贴合而另一端相互远离，固定后形成夹心型结构。
(4)将A、B1、B2依次连接电化学工作站工作电极、辅助电极、参比电极接口，使检测池滤纸区域置于光检测区域内，并使导电玻璃A靠近光检测器端，即可进行检测。
实施例2.一种基于硅胶G和铟锡氧化物导电玻璃的夹心型电化学发光检测池的制作及使用
(1)将编号依次为A、B，尺寸为2×2cm的铟锡氧化物单面导电玻璃依次用丙酮、乙醇、蒸馏水超声10min后晾干。
(2)在B的导电面上用硬质陶瓷片切割一贯穿导电面的划痕D，使导电面被分割成面积比为3∶1的两个区域B1和B2，并用万用电表测量确定B1区和B2区之间电流不导通。
(3)在导电玻璃A的导电面的一端涂布面积为2×1cm的硅胶G薄层，晾干。在硅胶G薄层上加入20微升检测所需溶液，湿润后，覆盖导电玻璃B导电面于硅胶薄层上，使硅胶薄层横跨导电玻璃B的B1和B2区，并使得导电玻璃A和B仅一端通过硅胶薄层贴合而另一端相互远离，固定后形成夹心型结构。
(4)将A、B1、B2依次连接电化学工作站工作电极、辅助电极、参比电极接口，使检测池硅胶涂布区域置于光检测区域内，并使导电玻璃A靠近光检测器端，即可进行检测。

Claims (4)

1.一种夹心型电化学发光检测池，其特征在于检测池由两块具有导电面的片状材料和两者中间的薄层材料构成。
2.根据权利要求1，其特征在于薄层材料作为溶液和试剂贮存场所。
3.根据权利要求1，其特征在于薄层材料为多孔亲水性材料。
4.根据权利要求1，其特征在于构成检测池的其中一片具有导电面的片状材料具有透光性，作为电化学工作电极，另一片片状材料作为电化学辅助电极和准参比电极。
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