专利名称：微全分析系统非接触电导与荧光检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种分析仪器。
背景技术：
微全分析系统是将采样、预处理、加试剂、反应、分离、检测等集成在微芯片上进行的 一门新技术，具有分析速度快、信息量大、试剂消耗量少、污染少、进样量少、操作费用低、 仪器体积小等特点。在微全分析系统中，检测器是最重要的部分之一。分析样品的多样性要求检测器具有通 用性，而微流控芯片极小的进样量又需要高灵敏度的检测器与之匹配。但目前微全分析系统 所用的检测器没有一种检测技术可以同时满足通用性和高灵敏度两个要求。将两种或多种不 同工作原理的检测技术进行组合是较有应用价值的发展方向。考虑到荧光检测的高灵敏度和 电导检测的通用性，将两种技术组合则可以较好地实现通用性和高灵敏度。已报导的微全分析系统荧光检测多采用气体激光器或半导体激光器来诱导荧光检测。气 体激光器具有体积大，耗能高，成本高等缺点，而半导体激光器提供的激发波长有限，与之 匹配的荧光试剂较少，从而限制了其应用。用发光二极管(Light—emittingdiode， LED)诱 导荧光检测已有报导用于毛细管电泳的检测。已有的非接触式电导检测存在灵敏度不够高的缺点，把它与荧光检测结合起来，能较好 的发挥二者的优势。发明内容本实用新型的目的是克服现有技术的缺点，提供一种使用方便、性能较好的在同点同时 进行非接触电导与荧光检测的微全分析系统的检测装置。微全分析系统由芯片、液流驱动系统和检测系统组成。本实用新型在微全分析系统中将 非接触电导检测与荧光检测在同一检测区域上同时进行。在芯片的分离通道旁设置两个非接 触电导电极，向其中一个检测电极输入高频信号，在另一个电极检测微通道内的溶液在两检 测电极间区域的高频电导信号。荧光检测的激发光源使用发光二极管，其入射光对准微通道
在两个非接触电导电极之间的区域，此区域的溶液在发光二极管发光诱导下产生荧光，通过 检光元件检测荧光信号。下面对本实用新型作详细的描述。本实用新型的第一个特点是在微全分析系统上进行非接触电导检测与荧光检测的同点检 测。芯片检测位置的毛细管通道旁紧贴有两个非接触电导电极，电极与芯片内的毛细管通道 不接触。非接触电导检测电极紧贴芯片的外侧的方式可以是连体式或分体式。连体式结构是 将检测电极固定在芯片的外侧，固定方式有在芯片的外侧电极位置镀上金属(化学镀)、印 涂导电涂料、将金属电极粘合在芯片的外侧，也可以再芯片上于毛细管通道两旁钻蚀小孔， 将电极埋入其中。分体式结构则是将检测电极独立设置在平板上，芯片与电极平板叠放在一 起，芯片紧贴电极平板。向其中一个电极输入高频信号，在另一电极上检测毛细管通道内溶 液在检测电极间区域的高频电导信息。同时，使发光二极管的入射光聚焦于两检测电极间对 应于毛细管通道的区域上，诱导该区域通道内溶液产生荧光，在偏离发光二极管入射光路的 方向上，用检光元件检测荧光信号。本实用新型的第二个特点是荧光检测的激发光源为发光二极管。发光二极管作为激发光 源，具有耗能低、输出功率稳定、体积小、波长范围跨度大、寿命长等特点。荧光检测装置的检光元件可用光敏二极管、光电倍增管或光子计数器。发光二极管与检光元件之间放置的位置关系有多种。一是在电极板的两电极间设一细孔， 发光二极管放置在电极板下方，使入射光透过细孔到达芯片内的检测位置，检光元件放置在 偏离入射方向上收集检测荧光。二是把发光二极管放置在芯片上某一角度，使入射光聚焦于 两电极间的毛细管区域，检光元件放置在偏离入射方向上接收检测荧光。三是在芯片的毛细 管通道末端埋入光纤，发光二极管入射光通过光纤和毛细管通道到达两电极间的检测位置， 产生的荧光通过放在芯片下方或上方的检光元件收集检测。四是在芯片的毛细管通道末端埋 入光纤，发光二极管入射光通过光纤到达两电极间的检测位置，产生的荧光通过芯片上方或 下方的光纤收集传送至检光元件。五是发光二极管放置在电极板下方，使入射光透过检测电 极间细孔到达芯片内两电极间的毛细管通道的检测位置，产生的荧光通过芯片上方的光纤收 集传送至检光元件。六是釆用共线型结构，发光二极管入射光经分束镜反射至物镜，物镜聚 焦后到达检测区域，样品发射的荧光经同一物镜收集经分束镜、滤光片、透镜后到达检光元 件，从而实现对荧光的检测。本实用新型的优点和积极效果在于可实现在同点同时进行荧光检测和电导检测，获得多 种信息。体积小，使用方便，通用性强，灵敏度高。
图1为本实用新型整机结构示意图。图2为本实用新型检测电极的电极平板与芯片的结构示意图。 图3为本实用新型非接触电导与荧光检测一种结构示意图。 图4为本实用新型非接触电导与荧光检测另一种结构示意图。 图5为本实用新型非接触电导与荧光检测又一种结构示意图。图中，l为芯片，2和3为非接触电导检测电极，4为非接触电导测量装置，5为荧光检 测装置，6为分离通道，7为发光二极管，8为检光元件，9为缓冲液废液池，10为缓冲液 池，ll为电极平板，12为样品池，13为进样通道，14为样品废液池，15为物镜，16为分束 镜，17为滤光片，18为透镜。
具体实施方式
下面通过实施例给出实施方式。参照图1，本实用新型由芯片(1)、非接触电导测量装置(4)、荧光检测装置(5)等 组成。非接触电导电极(2， 3)位于分离通道(6)侧位并接往非接触电导测量装置(4)。荧光检 测装置(5)的发光二极管(7)的光路和检光元件(8)的光路对准芯片分离通道(6)上位于两个非 接触电导电极(2， 3)之间的区域。此区域的溶液在入射光诱导下产生荧光，通过检光元件(8) 接收荧光，荧光检测装置(5)与检光元件(8)相连检测荧光信号。可以把芯片做成独立结构，将非接触电导电极(2， 3)固定在电极板(11)上。把芯片 (1)放在电极平板(11)上，使芯片内分离通道对准两检测电极(2， 3)，如图2所示。荧光检测可采用共线型结构，如图3所示。发光二极管(7)入射光经分束镜(16)反射 至物镜(15)，物镜将入射光聚焦到两电极(2， 3)间检测区域，样品发射的荧光经同一物镜 接收后变成平行光，经分束镜(16)、滤光片(17)、透镜(18)被检光元件(8)接收后转化 为可供检测的电信号。荧光检测也可采用如图4所示的结构。发光二极管(7)入射光经滤光片(17)、透镜(18) 后到达两检测电极(2， 3)间的检测区域，在偏离入射光的方向上，用检光元件(8)接收样 品发射的荧光。荧光检测结构还可如图4所示。在一上述的电极平板(11)的两电极(2， 3)间设一细孔。 芯片(1)放在电极平板(11)上，使检测通道对准两检测电极(2， 3)区域与细孔。发光二 极管(7)放置在电极平板(11)下方，入射光经滤光片(17)、透镜(18)通过细孔聚焦于 检测通道，诱导通道内溶液产生荧光。在芯片上方用检光元件(8)接受荧光即可获得荧光信 号。非接触电导电极也可以与芯片做成连体式结构。具体地，用电镀地方式将电极镀于芯片 的一侧；或用导电材料印在芯片的一侧；也可以在芯片上于毛细管通道两旁设置小孔，将电 极埋入其中。本实用新型不限于上述实施例。
权利要求1.一种微全分析系统非接触电导与荧光检测装置，包括芯片(1)、非接触电导电极(2，3)、非接触电导测量装置(4)、荧光检测装置(5)，芯片(1)上设有分离通道(6)，非接触电导电极(2，3)位于分离通道(6)侧位并接往非接触电导测量装置(4)，其特征是，荧光检测装置(5)的激发光源(7)的光路和检光元件(8)的入射光路对准芯片分离通道(6)上于两个非接触电导电极(2，3)之间的区域。
2. 根据权利要求l所述的微全分析系统非接触电导与荧光检测装置，其特征是，荧光检测装 置(5)的激发光源(7)为发光二极管。
3. 根据权利要求1所述的微全分析系统非接触电导与荧光检测装置，其特征是，荧光检测装 置(5)的检光元件(8)为光敏二极管、光电倍增管或光子计数器。
专利摘要本实用新型涉及一种分析仪器，具体涉及在同点同时进行非接触电导与荧光检测的微全分析系统的检测装置。在芯片的分离通道旁设置两个非接触电导电极，向其中一个检测电极输入高频信号，在另一个电极检测微通道内的溶液在两检测电极间区域的高频电导信号。荧光检测的激发光源使用发光二极管，其入射光对准微通道在两个非接触电导电极之间的区域，通过检光元件检测荧光信号。本实用新型的优点在于可实现在同点同时进行荧光检测和电导检测，获得多种信息。
文档编号G01N27/00GK201016979SQ200720047999
公开日2008年2月6日 申请日期2007年1月30日 优先权日2007年1月30日
发明者翠 刘, 李偶连, 悠 蓝, 陈缵光 申请人:中山大学