CN2763808Y - 一种具有亲水性的聚甲基丙烯酸甲酯微流控芯片 - Google Patents
一种具有亲水性的聚甲基丙烯酸甲酯微流控芯片 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供一种具有亲水性的聚甲基丙烯酸甲酯微流控芯片，其特征在于：由底板与空白的盖板封接而成，底板的里面刻有并列分布的三条相同的十字交叉通道，底板和盖板中间形成封闭的通道，通过通道末端的缓冲液池与外界相连；通道内壁采用光聚合的方法修饰亲水性涂层。本实用新型提供的具有亲水性的聚甲基丙烯酸甲酯微流控芯片的优点在于：成本低廉，性能稳定优异，重复性好。样品在同一条微通道内进行电泳分析时，迁移时间的相对标准偏差在0.1％～2％之间；在同一批修饰的不同微通道之间，样品迁移时间的相对标准偏差在1％～5％之间；在用于小肽样品的电泳分析时，同一条通道的使用寿命在40次以上。
Description
技术领域：
本实用新型涉及微流控芯片技术，特别提供了一种新型内壁涂层的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微流控芯片。
背景技术：
目前大量的聚合物材料通过各种不同的加工技术被制作成微流控芯片(Electrophoresis 21(2000)，165；Anal.Chem.76(2004)，1865；Anal.Chem.73(2001)，4196；J.Chromatogr.A.907(2001)，279)。塑料芯片因其制作过程相对简单，费用也比较低，可以一次性使用，因此受到了越来越多的重视和研究。其中聚甲基丙烯酸甲酯因其优良的电渗性能及透光性，成为微流控芯片中应用最广泛的一种聚合物材料。
与玻璃和石英相比，绝大多数聚合物材料表面的亲水性较差，常与所分析的生物样品间发生疏水相互作用，导致分析结果失真，重复性很差。聚甲基丙烯酸甲酯表面的疏水性也很强，因此在使用前必须对其表面进行处理，以提高表面的亲水性。Henry等人通过氨解反应，表面烷基化(Anal.Chem.72(2000)，5331-5337；Anal.Chim.Acta 470(2002)，87-99)；Johnson等人通过脉冲UV准分子激光器(KrF，248nm)(Appl.Surf.Sci.181(2001)，149-159)；Zangmeister等人则通过UV/臭氧法(Langmuir 19(2003)，6901-6904)对PMMA表面进行静态修饰。以上各种静态修饰方法虽然在一定程度上改善了PMMA表面的疏水性，但因为有的方法操作比较繁琐，有的方法修饰效果不明显，因此所得到的PMMA芯片性质很不稳定，用于电泳分析时，重现性差，柱效低，不能满足肽和蛋白质等生物分子在微流控芯片中日益增长的分析需要。
发明内容：
本实用新型的目的在于提供一种新型内壁涂层的PMMA微流控芯片。该芯片制作成本低廉，操作简单，重复性好，适用于肽和蛋白质的微流控芯片电泳分析。
本实用新型提供一种具有亲水性的PMMA微流控芯片，其特征在于：由底板(2)与空白的盖板(3)封接而成，底板(2)上刻有并列分布的三条相同的十字交叉通道(1)，底板(2)和盖板(3)中间形成封闭的通道(1)，通过通道(1)末端的缓冲液池(4)与外界相连；通道(1)内壁带有光聚合修饰方法生成的亲水性涂层。微流控芯片内壁经过光聚合反应处理，由疏水表面转化为亲水表面，减少了样品在通道(1)内壁的吸附。
本实用新型提供的具有亲水性的PMMA微流控芯片的尺寸选为：长70～80mm，宽40～50mm，底板(2)厚度为1～1.5mm，盖板(3)厚度为0.1～0.5mm。
本实用新型提供的具有亲水性的PMMA微流控芯片的通道(1)横截面为近似梯形结构，其尺寸选为：外口宽70～150μm，底宽50～80μm，深10～30μm。
本实用新型提供的具有亲水性的PMMA微流控芯片，其光聚合的方法可以是紫外光聚合反应，将亲水性化合物聚合在PMMA微流控芯片内表面，对PMMA微流芯片内表面进行涂层修饰。
本实用新型提供的具有亲水性的PMMA微流控芯片，其亲水性化合物可以是丙烯酰胺、聚乙烯醇或丙烯酸。
本实用新型提供的具有亲水性的PMMA微流控芯片的优点在于：成本低廉，性能稳定优异，重复性好。样品在同一条微通道(1)内进行电泳分析时，迁移时间的相对标准偏差在0.1％～2％之间；在同一批修饰的不同微通道(1)之间，样品迁移时间的相对标准偏差在1％～5％之间；在用于小肽样品的电泳分析时，同一条通道(1)的使用寿命在40次以上。
附图说明：
图1为内壁涂层的PMMA微流控芯片结构示意图；
图2为小肽样品在同一条内壁涂层的PMMA微流控芯片微通道(1)内连续多次运行的部分谱图；
图3为牛血清白蛋白在内壁涂层的PMMA微流控芯片上进行分析时所得到的电泳谱图；
图4小肽样品在未修饰的PMMA微流控芯片上进行分析时所得到的电泳谱图；
图5小肽样品在内壁涂层的PMMA微流控芯片上进行分析时所得到的电泳谱图；
图6为伴白蛋白胰蛋白酶酶解产物—多肽混合物在未修饰的PMMA微流控芯片上进行分析时所得到的电泳谱图；
图7为伴白蛋白胰蛋白酶酶解产物—多肽混合物在内壁涂层的PMMA微流控芯片上进行分析时所得到的电泳谱图。
具体实施方式：
实施例1
一种新型内壁涂层的PMMA微流控芯片结构如图1所示，芯片的尺寸为70～80mm(长)×40～50mm(宽)；该芯片由一块一面刻有十字交叉结构微通道(1)的PMMA底板(2)，与空白的PMMA盖板(3)封接而成，底板(2)厚度为1～1.5mm，盖板(3)厚度为0.1～0.5mm；底板(2)和盖板(3)中间形成封闭的微通道(1)，通过通道(1)末端的缓冲液池(4)与外界相连；每片芯片上并列分布着三条相同的通道(1)；PMMA微流控芯片通道(1)内壁采用静态改性方法加以涂层修饰。
以10mM pH9.2的硼砂为运行缓冲液，以小肽(丙氨酸—缬氨酸和缬氨酸—缬氨酸)为样品，同一条内壁涂层的PMMA微流控芯片微通道(1)内进行电泳分析，连续多次运行，其中部分谱图如图2所示。
在同一条内壁涂层修饰的PMMA芯片上，测定电泳分析重现性。如表1所示。
在同一批涂层修饰的不同PMMA芯片通道(1)上，测定电泳分析重现性。如表2所示。
实施例2
以牛血清白蛋白为样品，其它同实施例1。其电泳图如图3所示。
比较例1
以10mM，pH 9.2的硼砂为运行缓冲液，以小肽(丙氨酸—缬氨酸和缬氨酸—缬氨酸)为样品，在未修饰的和内壁涂层的PMMA微流控芯片上分别进行电泳分析。其电泳图如图4和5所示。
比较例2
以伴白蛋白胰蛋白酶酶解产物—多肽混合物为样品，其它同比较例1。其电泳图如图6和7所示。
表1小肽在内壁涂层的PMMA芯片中重复性(同一条通道(1)内)
| 运行次数 | 丙氨酸—缬氨酸迁移时间(s) | 丙氨酸—缬氨酸理论塔板数(N/m) | 缬氨酸—缬氨酸迁移时间(s) | 缬氨酸—缬氨酸理论塔板数(N/m) |
| 1 | 69.63 | 397334 | 73.21 | 343523 |
| 2 | 69.03 | 367549 | 72.37 | 354727 |
| 3 | 68.43 | 340552 | 71.96 | 376594 |
| 4 | 68.37 | 442191 | 71.75 | 363778 |
| 5 | 67.76 | 434336 | 71.1 | 352168 |
| 6 | 67.73 | 464130 | 70.82 | 417428 |
| 7 | 68.47 | 326597 | 71.8 | 317333 |
| 8 | 69.66 | 423326 | 72.91 | 375636 |
| 9 | 69.14 | 397858 | 72.52 | 361234 |
| 10 | 69.07 | 390968 | 72.4 | 360039 |
| 平均值 | 68.73 | 398484 | 72.08 | 362246 |
| 相对标准偏差(RSD％) | 1.00 | 11.12 | 1.04 | 7.11 |
表2小肽在内壁涂层的不同PMMA微通道(1)上的重复性
Claims (5)
1、一种具有亲水性的聚甲基丙烯酸甲酯微流控芯片，其特征在于：由底板(2)与空白的盖板(3)封接而成，底板(2)上刻有并列分布的三条相同的十字交叉通道(1)，底板(2)和盖板(3)中间形成封闭的通道(1)，通过通道(1)末端的缓冲液池(4)与外界相连；通道(1)内壁带有光聚合修饰方法生成的亲水性涂层。
2、按照权利要求1所述的具有亲水性的聚甲基丙烯酸甲酯微流控芯片，其特征在于：所述微流控芯片的尺寸为：长70～80mm，宽40～50mm，底板(2)厚度为1～1.5mm，盖板(3)厚度为0.1～0.5mm。
3、按照权利要求1所述的具有亲水性的聚甲基丙烯酸甲酯微流控芯片，其特征在于：所述微流控芯片的通道(1)横截面为近似梯形结构，外口宽70～150μm，底宽50～80μm，深10～30μm。
4、按照权利要求1所述的具有亲水性的聚甲基丙烯酸甲酯微流控芯片，其特征在于：所述光聚合的方法是紫外光聚合反应，将亲水性化合物聚合在微流控芯片通道内表面。
5、按照权利要求1所述的具有亲水性的聚甲基丙烯酸甲酯微流控芯片，其特征在于：所述亲水性化合物为丙烯酰胺、聚乙烯醇或丙烯酸。
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| CN 200420120687 CN2763808Y (zh) | 2004-12-23 | 2004-12-23 | 一种具有亲水性的聚甲基丙烯酸甲酯微流控芯片 |
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| CN 200420120687 CN2763808Y (zh) | 2004-12-23 | 2004-12-23 | 一种具有亲水性的聚甲基丙烯酸甲酯微流控芯片 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101358912B (zh) * | 2008-09-17 | 2011-08-31 | 重庆大学 | 含原位聚合甲基丙烯酸丁酯预处理整体柱的三维微流控芯片 |
| CN102277296A (zh) * | 2011-06-30 | 2011-12-14 | 复旦大学 | 一种基于脲醛树脂涂层的蛋白酶解微流控芯片及其制备方法 |
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2004
- 2004-12-23 CN CN 200420120687 patent/CN2763808Y/zh not_active Expired - Fee Related
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