效果见图6A所示，其中采用毛细管电泳仪在20kV电压下的检测结果见图6B从图6的曲线A和曲线B中可以看出，同样25°C在40mmol/L磷酸缓冲溶液分离0.5mg/mL的三种蛋白质，毛细管电泳仪所用时间约为12分钟，而便携式微流控芯片电泳装置仅需一分多钟即可完成，大大缩短了检测时间，由分离效果可得到微流控芯片电泳装置可清晰检测到三个蛋白质信号，且分离完全，而毛细管电泳结果只实现了基本检测，同时考虑到毛细管电泳仪所用电压为20kV，而微流控芯片电泳装置只需从电脑USB接口处导入5V电压即可检测，体现了其低电压的特性，整个过程方便快速，结果清晰可靠。
[0060]磷酸缓冲溶液体系磷酸浓度的选择
[0061]本实施例的便携式微流控芯片电泳检测装置的所述微流控通道的有效分离长度为25_直径为375 μ m0根据该装置的操作方法对不同浓度的牛血清蛋白、细胞溶菌酶、细胞色素C三种蛋白质混合样品在室温下，pH = 6，40mmol/L磷酸缓冲溶液体系中进行分离，测试浓度分别为0.1,0.3,0.5,0.7,0.9mg/mL，操作方法同实施例1，由此得到样品浓度对U盘型微流控芯片电泳装置分离样品的影响程度，不适宜的浓度会导致测试结果不精确，无规律性，样品浓度太低，电化学信号较弱，浓度太高峰形拥挤杂乱，且会失去微检测的意义，其中浓度0.5mg/mL较合适。
[0062]磷酸缓冲溶液体系酸碱度的选择
[0063]本实施例的便携式微流控芯片电泳检测装置的所述微流控通道的有效分离长度为25mm，直径为375 μ m。根据该装置的操作方法对浓度为0.5mg/mL的牛血清蛋白、细胞溶菌酶、细胞色素C三种蛋白质混合样品室温下进行分离，40mmol/L磷酸缓冲溶液体系的pH值分别为3，4，5，6，7，8，其他条件同实施例1，由此得到缓冲溶液体系酸碱度对U盘型微流控芯片电泳装置分离样品的影响程度，不适宜的pH值会导致测试结果不可靠，pH值太低或太高会使蛋白质变性导致无法正常的检测分离实验，峰形杂乱无章，失去检测蛋白质的意义，其他PH值的变化对蛋白质的检测结果影响较小，基本呈现相似规律，其中pH = 6时的峰形较好(图6A)。其中采用毛细管电泳仪在20kV电压下的检测结果见图6B。
[0064]检测温度的选择
[0065]本实施例的便携式微流控芯片电泳检测装置的所述微流控通道的有效分离长度为25mm，直径为375 μπι。根据该装置的操作方法对浓度为0.5mg/mL的牛血清蛋白、细胞溶菌酶、细胞色素C三种蛋白质混合样品不同实验温度下进行分离，测试温度分别为20，25，30，35，40°C，操作方法同实施例1，由此得到温度对U盘型微流控芯片电泳装置分离样品的影响程度，温度太高会导致蛋白质样品的变质从而得不到可靠的实验数据，其他室温左右温度测试时实验结果类似，室温条件易控制，从而采用25°C室温条件来进行该装置的检测分离工作。
[0066]应用例
[0067]本实施例的便携式微流控芯片电泳检测装置的所述微流控通道的有效分离长度为25_，直径为375 μ m。根据该装置的操作方法对浓度为0.5mg/mL的两种生物小分子混合样品最佳实验条件下即室温25°C ,pH = 6.0，40mmol/L的磷酸缓冲溶液体系中进行分离，这两种生物小分子分别是多巴胺和尿酸，实验结果如图5所示，该微装置可对生物小分子进行良好的检测分离，为在其他生化样品的检测领域提供了参考。从图5可以看出便携式微流控芯片电泳装置可同时检测到小分子多巴胺和尿酸的信号，且这两种小分子实现了基线分呙。
[0068]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
【主权项】
1.一种便携式微流控芯片电泳检测装置，包括微流控芯片(I)和电路板(2)，其特征在于， 所述电路板⑵设置有USB接口(6)，所述的电路板⑵通过USB接口(6)与电源连接为微流控芯片(I)提供低压电源； 所述的微流控芯片(I)设置有微流通道(8)，待检测物质在所述微流通道(8)内发生分离后通过电化学工作站进行检测。2.根据权利要求1所述的便携式微流控芯片电泳检测装置，其特征在于，所述的微流控芯片(I)设置有相互连通的样品池(3)、缓冲池(4)和检测池(5)，所述的样品池(3)、缓冲池(4)和检测池(5)通过微流通道(8)实现相互连通。3.根据权利要求2所述的便携式微流控芯片电泳检测装置，其特征在于，所述的微流控通道⑶包括彼此相互连通的横向微流控通道和纵向微流控通道，所述样品池(3)和缓冲池(4)分别为两个，所述样品池(3)设置在所述纵向微流控通道的两端，所述缓冲池(4)设置在所述横向微流控通道的两端，所述检测池(5)设置在所述两个缓冲池(4)之间。4.根据权利要求3所述的便携式微流控芯片电泳检测装置，其特征在于，所述的电路板(2)上设置有分别与所述USB接口(6)电导通的供压线(7)和接地线(10)，其中一个所述的样品池(3)、缓冲池(4)和检测池(5)分别与所述的供压线(7)电导通，另一个所述的样品池⑶和缓冲池⑷分别与所述的接地线(10)电导通。5.根据权利要求4所述的便携式微流控芯片电泳检测装置，其特征在于，所述微流控通道的有效分离长度为25-200mm，直径为50-375 μ m。6.根据权利要求5所述的便携式微流控芯片电泳检测装置，其特征在于，所述便携式微流控芯片电泳检测装置还包括封装盖(9)，所述的封装盖与电路板(2)形成封闭区域，所述的微流控芯片(I)设置在所述的封闭区域内，所述样品池(3)、缓冲池(4)和检测池(5)的一端贯穿所述微流控芯片(I)，另一端穿过所述封装盖。7.根据权利要求6所述的便携式微流控芯片电泳检测装置，其特征在于，所述的微流控芯片(I)和封装盖(9)分别设置有相对应的第一微流通道(81)和第二微流通道(82)，所述第一微流通道(81)和第二微流通道(82)共同构成微流通道(8)。8.根据权利要求7所述的便携式微流控芯片电泳检测装置，其特征在于，所述的微流控通道⑶设置在微流控芯片⑴靠近所述电路板⑵的一侧，所述导电线(7)设置在所述电路板(2)靠近所述微流控芯片(I)的一侧。9.一种采用权利要求1-8任一所述便携式微流控芯片电泳装置检测的方法，其特征在于，包括下述步骤: 将所述便携式微流控芯片电泳装置与输出电压为4.5-12V的低压电源连接后，将pH值为3-8的磷酸缓冲溶液体系置于样品池(3)、缓冲池(4)和检测池(5)中，所述检测池(5)与电化学工作站连接，并向样品池(3)中加入温度为20-40°C，浓度为0.1-l.0mg/mL蛋白质混合液，采用电化学工作站记录实验开始至1.5-6min时的检测信号。10.根据采用权利要求9所述便携式微流控芯片电泳装置检测的方法，其特征在于，所述电化学工作站的电极置于所述检测池(5)中，所述的电极为三电极检测模式，所述三电极包括参比电极Ag/AgCl，辅助电极Pt，和工作电极Au ;所述的低压电源为电脑。
【专利摘要】本发明涉及一种便携式微流控芯片电泳检测装置，包括微流控芯片和电路板，所述电路板设置有USB接口，所述的电路板通过USB接口与电源连接为微流控芯片提供低压电源；所述的微流控芯片设置有微流通道，待检测物质在所述微流通道内发生分离后通过电化学工作站进行检测。其易于携带、工艺设备简单，重复性好，原料价格低廉，具有明显的低成本的优点。
【IPC分类】G01N27/447
【公开号】CN105116041
【申请号】CN201510582353
【发明人】丛海林, 于冰, 徐晓丹, 袁华
【申请人】青岛大学
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年9月14日