CN110836871A - 一种生物分子检测的测量池 - Google Patents

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周莉
章佳军
尹艳平
王造极
杨漪烨
王宇
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Abstract

本发明公开了一种生物分子检测的测量池，包括：外壳、上电极、下电极、石英晶片；所述上电极设置在所述外壳内的上部，所述下电极设置在所述外壳内的下部，所述石英晶片设置在所述上电极以及下电极之间，不与上电极以及下电极接触。本发明的测量池把有极芯片的电极与石英晶片分开，即将电极集成到测量池内部，因此芯片由石英晶片制成，原材料成本低，制作工艺难度低，相较于有极芯片的制作成本有极大的降低。

Description

一种生物分子检测的测量池
技术领域
本发明涉及生物分子检测技术领域，具体涉及一种无极QCM/LSPR双技术生物分子检测的测量池。
背景技术
在现有的有极QCM/LSPR(石英晶体微天平/局域表面等离子共振)双技术生物分子检测的测量池中，有极芯片是由石英晶片与电极集成得到的，所需的制作工艺难度大，成本高，且在测量时电极容易被样液腐蚀，需要更换新的芯片。
有极QCM/LSPR双技术生物分子测量池中，QCM通过间歇的打开/断开电路，记录芯片频率改变以及基频从振荡到完全静止的变化快慢；LSPR通过对金属纳米粒子在紫外可见光波中展现的光谱吸收，获得局域表面等离子共振光谱，并对其进行分析，进而研究纳米粒子的微观组成。若在有极芯片上制作纳米颗粒，制作过程中极易使电极腐蚀，最终影响芯片对液体的测量和记录，且有极芯片制作成本较高，不利于降低成本。
发明内容
本发明提供了一种生物分子检测的测量池，以解决现有技术中芯片易腐蚀，更换难的技术问题。
本发明提供了一种生物分子检测的测量池，包括：外壳、上电极、下电极、石英晶片；所述上电极设置在所述外壳内的上部，所述下电极设置在所述外壳内的下部，所述石英晶片设置在所述上电极以及下电极之间，不与上电极以及下电极接触。
进一步地，所述生物分子检测的测量池，包括：保温外壳、金属内腔、样液导管、透明体、制冷片、密封圈、石英晶片、顶部电极、底部电极、电极接线端、温度传感器；所述保温外壳为腔室结构，底部的中间向内设有凸台；所述金属内腔为腔室结构，嵌入所述保温外壳，金属内腔的外壁与所述保温外壳的内壁贴合，所述保温外壳底部的凸台贯穿所述金属内腔的底部伸入金属内腔腔内，所述凸台在所述金属内腔中的一端表面设有所述底部电极；所述样液导管贯穿所述保温外壳以及金属内腔伸入金属内腔腔内，样液经过样液导管导入或抽出所述金属内腔；所述透明体贯穿所述保温外壳以及金属内腔伸入金属内腔腔内，所述透明体是可拆卸的固定，当固定时透明体与所述保温外壳以及金属内腔密闭连接，所述透明体在所述金属内腔中的一端表面设有顶部电极，所述顶部电极与所述底部电极上下位置相对应；所述制冷片嵌入所述保温外壳的底部，与所述金属内腔贴合，所述制冷片与外部的温度控制电路连接；所述金属内腔的腔内上下设置两个密封圈，所述密封圈与所述金属内腔的内腔上壁之间涂有绝缘层；所述石英晶片设置于所述顶部电极以及底部电极之间，被两个所述密封圈夹持；一个所述电极接线端贯穿所述保温外壳以及金属内腔的上部与所述顶部电极连接，另一个所述电极接线端贯穿所述保温外壳以及金属内腔的下部与所述底部电极连接，所述电极接线端供外部的驱动电路接入；所述温度传感器嵌入所述金属内腔，测量端伸入所述金属内腔的腔内，输出端与外部的温度控制电路连接。
进一步地，所述顶部电极电镀在所述透明体上。
进一步地，所述石英晶片到所述顶部电极的距离与到所述底部电极的距离相等。
进一步地，所述保温外壳为有机玻璃材料。
进一步地，所述金属内腔的材料为铝。
进一步地，所述绝缘层的材料为聚四氟乙烯。
本发明的有益效果：
本发明的测量池把有极芯片的电极与石英晶片分开，即将电极集成到测量池内部，因此芯片由石英晶片制成，原材料成本低，制作工艺难度低，相较于有极芯片的制作成本有极大的降低。由于将电极集成到测量池内部，底部电极完全不跟样液接触，样液从石英晶片上表面流过，而环形顶部电极电镀在透明体底部，通常也不会与样液长时间接触，且透明体可拆卸的装配方式便于清理、更换，若芯片被样液腐蚀，只需要更换价格低廉的石英晶片，提高了本检测装置的使用寿命，在满足测量要求的同时，极大的降低了成本。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1为本发明中一种生物分子检测的测量池的结构示意图；
图2为本发明中一种生物分子检测的测量池的爆炸图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-2所示，本发明实施例提供一种生物分子检测的测量池，包括：保温外壳1、金属内腔2、样液导管3、透明体4、制冷片5、密封圈6、石英晶片7、顶部电极8、底部电极9、电极接线端10、温度传感器11；保温外壳1为腔室结构，材料优选有机玻璃材料，起保温作用，可拆卸的拼接而成，保温外壳1 上部的中间有个供透明体4穿过的通孔，底部的中间向内设有凸台；金属内腔2 为腔室结构，材料优选铝，起导热作用，可拆卸的拼接而成，金属内腔2的上部和下部各有一个通孔，上部通孔和保温外壳1的上部通孔对齐，供透明体穿过，通孔供保温外壳1的凸台穿过，金属内腔2嵌入保温外壳1，金属内腔2的外壁与保温外壳1的内壁贴合，保温外壳1底部的凸台贯穿金属内腔2的底部伸入金属内腔2腔内，凸台在金属内腔2中的一端表面设有底部电极9；样液导管3贯穿保温外壳1以及金属内腔2伸入金属内腔2腔内，样液经过样液导管3 导入或抽出金属内腔2；透明体4贯穿保温外壳1以及金属内腔2伸入金属内腔 2腔内，透明体4是可拆卸的固定，当固定时透明体4与保温外壳1以及金属内腔2密闭连接，透明体4供卤素光源发出的关系照射到石英晶片7上，透明体4 在金属内腔2中的一端表面设有顶部电极8，透明体4的材料优选石英玻璃，顶部电极8优选成环状，电镀在透明体4上；顶部电极8与底部电极9上下位置相对应；制冷片5嵌入保温外壳1的底部，与金属内腔2贴合，制冷片5与外部的温度控制电路连接，制冷片5优选半导体制冷片5TEC1-00703；金属内腔2 的腔内上下设置两个密封圈6，密封圈6与金属内腔2的内腔上壁之间涂有绝缘层12，密封圈6优选为橡胶圈；石英晶片7设置于顶部电极8以及底部电极9 之间，到两个电极之间的距离相等，被两个密封圈6夹持；一个电极接线端10 贯穿保温外壳1以及金属内腔2的上部，与顶部电极8连接，另一个电极接线端10贯穿保温外壳1以及金属内腔2的下部，与底部电极9连接，电极接线端 10供外部的驱动电路接入；温度传感器11嵌入金属内腔2，测量端伸入金属内腔2的腔内，输出端与外部的温度控制电路连接，温度传感器11优选微型热敏电阻PSB-S7。
使用时，先通过样液导管3将样液注入金属内腔2，将卤素光源通过透明体 4照在金属内腔2中的石英晶片7上。外部的驱动电路通过电机接线端接入进行驱动。根据微型热敏电阻采集的温度，通过制冷片5的加热或制冷来控制金属内腔2内的样液温度。经过长时间使用后，石英晶片7以及晶片上的纳米颗粒被样液污染和侵蚀，须将芯片取出，替换新的石英晶片7并在表面重新吸附纳米颗粒，最后放入测量池中，与底部电极9连接，接通驱动电路。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (7)

1.一种生物分子检测的测量池，其特征在于，包括：外壳、上电极、下电极、石英晶片；所述上电极设置在所述外壳内的上部，所述下电极设置在所述外壳内的下部，所述石英晶片设置在所述上电极以及下电极之间，不与上电极以及下电极接触。
2.如权利要求1所述的生物分子检测的测量池，其特征在于，所述生物分子检测的测量池，包括：保温外壳、金属内腔、样液导管、透明体、制冷片、密封圈、石英晶片、顶部电极、底部电极、电极接线端、温度传感器；所述保温外壳为腔室结构，底部的中间向内设有凸台；所述金属内腔为腔室结构，嵌入所述保温外壳，金属内腔的外壁与所述保温外壳的内壁贴合，所述保温外壳底部的凸台贯穿所述金属内腔的底部伸入金属内腔腔内，所述凸台在所述金属内腔中的一端表面设有所述底部电极；所述样液导管贯穿所述保温外壳以及金属内腔伸入金属内腔腔内，样液经过样液导管导入或抽出所述金属内腔；所述透明体贯穿所述保温外壳以及金属内腔伸入金属内腔腔内，所述透明体是可拆卸的固定，当固定时透明体与所述保温外壳以及金属内腔密闭连接，所述透明体在所述金属内腔中的一端表面设有顶部电极，所述顶部电极与所述底部电极上下位置相对应；所述制冷片嵌入所述保温外壳的底部，与所述金属内腔贴合，所述制冷片与外部的温度控制电路连接；所述金属内腔的腔内上下设置两个密封圈，所述密封圈与所述金属内腔的内腔上壁之间涂有绝缘层；所述石英晶片设置于所述顶部电极以及底部电极之间，被两个所述密封圈夹持；一个所述电极接线端贯穿所述保温外壳以及金属内腔的上部与所述顶部电极连接，另一个所述电极接线端贯穿所述保温外壳以及金属内腔的下部与所述底部电极连接，所述电极接线端供外部的驱动电路接入；所述温度传感器嵌入所述金属内腔，测量端伸入所述金属内腔的腔内，输出端与外部的温度控制电路连接。
3.如权利要求2所述的生物分子检测的测量池，其特征在于，所述顶部电极电镀在所述透明体上。
4.如权利要求1或2所述的生物分子检测的测量池，其特征在于，所述石英晶片到所述顶部电极的距离与到所述底部电极的距离相等。
5.如权利要求2所述的生物分子检测的测量池，其特征在于，所述保温外壳为有机玻璃材料。
6.如权利要求2所述的生物分子检测的测量池，其特征在于，所述金属内腔的材料为铝。
7.如权利要求2所述的生物分子检测的测量池，其特征在于，所述绝缘层的材料为聚四氟乙烯。
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