连续高通量富集分离磷酸肽的微流控器件的制作方法

文档序号:4984088阅读:341来源:国知局
专利名称:连续高通量富集分离磷酸肽的微流控器件的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种微流控器件的设计与组装,尤其涉及一种连续高通量富集分 离磷酸肽的微流控器件。
背景技术
金属氧化物亲禾口色谱(metal oxide affinity chromatography, MOAC)是近年 来兴起的另一种富集磷酸肽的方法,它较IMAC法有更高的选择性。金属氧化物如&02, TiO2, SnO2等已经成功地用于选择性富集磷酸肽。近年来一些研究者在提高TiO2富集磷 酸肽的效率和选择性上做了大量的研究。如在负载液中添加2,5_ 二羟基苯甲酸(DHB) 增强 TiO2 的选择性(Molecular & Cellular Proteomics 2005,4(7),873-886);将纳米 TiO2利用脉冲激光沉积(PLD)直接涂敷在MALDI靶板上实现磷酸肽的快速富集及检测 (Journal of ProteomeResearch 2009,8 (4),1932-1942);将纳米 TiO2 注入多孔聚合物 支架中设计吸管头式的磷酸肽富集器(Journal of Chromatography A 2007,1165 (1-2), 128-135 ;Proteomics 2008,8 (21),4593-4602)等。然而,目前所有用于磷酸肽富集的这 些方法都需要多次重复的人工操作,不仅耗时费力,而且难以实现磷酸肽的连续、高通量分 离及富集,在从大体积复杂临床分析样品中分离和富集磷酸肽上显得无能为力。此外,即 使利用上述新方法,从复杂样品上分离和富集磷酸肽有时候也难以达到理想的选择性,往 往还会依赖于负载液和清洗液中所用的溶剂及添加剂。故而,研究用于实现磷酸肽的快 速、自动、高通量分离及富集的新方法、新器件仍然是非常必要的,尤其是在临床即时检验 (Point-of-Care Testing, P0CT)应用上。在过去的近二十年中,芯片实验室(lab-on-a-chip)器件通过集成的微流控部件 (microfluidic device)大大简化了生化分析操作过程。微型化为设计出快速、低成本、 易操作的迷你POCT器件提供了一条途径。在微通道的内表面上构筑特定的微/纳米结构 对于设计出特定功能化的微流控器件是非常有用的,如已经设计出的细胞分离器(Nature 2007,450(7173),1235-U10)和 DNA 分离器(Analytical Chemistry 2004,76 (1),15-22) 等。一维纳米材料具有巨大的比表面积和表面易修饰性,将其集成到微流控器件中将有利 于实现生物分子的高通量分离及检测。鉴于磷酸肽与金属氧化物之间的亲和力,有必要在 具有高比表面积和高活性表面的纳米金属氧化物材料的基础上设计出具有更强亲合力和 更高选择性的新颖微流控器件。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种连续高通量富集分离磷酸肽的微流 控器件,以实现对磷酸肽的连续、快速、高通量分离及富集。一种连续高通量富集分离磷酸肽的微流控器件,包括一台双通道微量注射泵,两 条流体输送通道,石英毛细管微流控通道,流体接收器,流体接收通道,两支注射器;所述 的一台双通道微量注射泵上置有两支注射器,两支注射器的一端分别与两条流体输送通道的一端相连,两条流体输送通道的另一端与石英毛细管微流控通道的一端相连,石英毛细 管微流控通道的另一端与流体接收通道的一端相连,流体接收通道的另一端连有流体接收
ο所述的微量注射泵为可调节推速的双通道微量注射泵。所述的流体输送通道为聚四氟乙烯微管。所述的石英毛细管微流控通道内表面垂直生长有TiO2包覆ZnO(Ti02/Zn0)纳米棒 阵列。所述的石英毛细管微流控通道与流体输送通道或流体接收通道之间通过环氧树 脂封接。有益效果本实用新型通过调节微量注射泵的推速调控流体在微通道中的停留时间也即与 吸附材料的接触时间来自动控制富集条件,避免了常规方法所需的多次重复的人工操作, 借助微流控器件的内在优势实现了对磷酸肽的连续、快速、高通量分离及富集。

图1为用于磷酸肽富集的微流控器件的示意图具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本实用新型。应理解,这些实施例仅用于说明本 实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解,在阅读了本实用新型讲授的内容 之后,本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申 请所附权利要求书所限定的范围。一种连续高通量富集分离磷酸肽的微流控器件,包括一台双通道微量注射泵1, 两条流体输送通道2,石英毛细管微流控通道3,流体接收器4,流体接收通道6,两支注射器 7 ;所述的一台双通道微量注射泵1上置有两支注射器7,两支注射器7的一端分别与两条 流体输送通道2的一端相连,两条流体输送通道2的另一端与石英毛细管微流控通道3的 一端相连,石英毛细管微流控通道3的另一端与流体接收通道6的一端相连,流体接收通道 6的另一端连有流体接收器4。实施例1(1)微流控器件的组装用直尺量取长度为8cm、内径为550 μ m,外径为700 μ m石英毛细管。利用0. 05M 醋酸锌和0. 05M六亚甲基四胺溶液在其内表面制备垂直生长的ZnO纳米棒,随后向微通道 内输送65 μ g/mL的TiO2溶胶,控制流体输送时间为12h,干燥后得到垂直生长的Ti02/Zn0 纳米棒阵列。取两根内径为300 μ m,长度为20cm的聚四氟乙烯微管作为流体输送通道,用环氧 树脂封接到石英毛细管的一端;再取一根内径为800 μ m,长度为IOcm的聚四氟乙烯微管作 为流体接收通道,用环氧树脂封接到石英毛细管的另一端。(2)磷酸肽在微流控器件中的连续高通量富集将装有100%乙腈的两支注射器置于微量注射泵上,设置推速使其在微通道中的停留时间为50s,流体输送2min后,更换注射器中的液体为50vol %乙腈水溶液(含 0. lvol%三氟乙酸)条件同上完成对微流控器件的预清洗。更换注射泵中的流体为 50vol%乙腈水溶液(含0. lvol%三氟乙酸)稀释后的α-酪蛋白、β-酪蛋白和牛血清蛋 白(BSA)按物质的量为1 1 1混合后的酶解产物(各含500fmol),设置富集停留时间 为30s并持续3min ;然后将注射器中的流体更换为50vol%乙腈水溶液(含0. Ivol %三氟 乙酸)作为清洗液,在停留时间为30s下清洗2min ;之后再以5vol% NH3 · H2O作为洗脱液 在洗脱停留时间为Imin下2min将富集产物洗脱下来并将流体装入样品瓶中冷冻干燥。最 后将样品进行 MALDI-TOF MS (4700 Proteomics Analyzer, Applied Biosystems)分析。
权利要求一种连续高通量富集分离磷酸肽的微流控器件,包括一台双通道微量注射泵(1),两条流体输送通道(2),石英毛细管微流控通道(3),流体接收器(4),流体接收通道(6),两支注射器(7),其特征在于所述的一台双通道微量注射泵(1)上置有两支注射器(7),两支注射器(7)的一端分别与两条流体输送通道(2)的一端相连,两条流体输送通道(2)的另一端与石英毛细管微流控通道(3)的一端相连,石英毛细管微流控通道(3)的另一端与流体接收通道(6)的一端相连,流体接收通道(6)的另一端连有流体接收器(4)。
2.根据权利要求1所述的一种连续高通量富集分离磷酸肽的微流控器件,其特征在 于所述的微量注射泵(1)为可调节推速的双通道微量注射泵。
3.根据权利要求1所述的一种连续高通量富集分离磷酸肽的微流控器件,其特征在 于所述的流体输送通道(2)为聚四氟乙烯微管。
4.根据权利要求1所述的一种连续高通量富集分离磷酸肽的微流控器件,其特征在 于所述的石英毛细管微流控通道(3)内表面垂直生长有TiO2包覆Zn0(Ti02/Zn0)纳米棒 阵列(5)。
5.根据权利要求1所述的一种连续高通量富集分离磷酸肽的微流控器件,其特征在 于所述的石英毛细管微流控通道(3)与流体输送通道(2)或流体接收通道(6)之间通过 环氧树脂封接。
专利摘要本实用新型涉及一种连续高通量富集分离磷酸肽的微流控器件,包括一台双通道微量注射泵(1)上置有两支注射器(7),两支注射器(7)的一端分别与两条流体输送通道(2)的一端相连,两条流体输送通道(2)的另一端与石英毛细管微流控通道(3)的一端相连,石英毛细管微流控通道(3)的另一端与流体接收通道(6)的一端相连,流体接收通道(6)的另一端连有流体接收器(4)。本实用新型通过调节微量注射泵的推速调控流体在微通道中的停留时间也即与吸附材料的接触时间来自动控制富集条件,避免了常规方法所需的多次重复的人工操作,借助微流控器件的内在优势实现了对磷酸肽的连续、快速、高通量分离及富集。
文档编号B01J19/00GK201735407SQ201020234669
公开日2011年2月9日 申请日期2010年6月23日 优先权日2010年6月23日
发明者何中媛, 张青红, 李耀刚, 王宏志 申请人:东华大学
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