专利名称：一种芯片毛细管电泳电化学检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电化学检测设备技术领域，具体涉及一种芯片毛细管电泳电化学检测装置的制作方法。
背景技术：
毛细管电泳(Capillary Electrophoresis, CE)是近二十年来发展最快的分离分析技术之一，芯片毛细管电泳(microchip capillary electrophoresis，μ CE)在过去的十多年中取得了长足的发展。它将分离柱效提高到上百万理论塔板数，进样量也从微升水平进入纳升水平，其研究和应用涉及环境分析、药物分析、生化分析等几乎所有的分析化学领域。到目前为止，μ CE常采用激光诱导荧光检测和电化学检测(electrochemical detection,ED)两种方式。其中，激光诱导荧光检测灵敏度可达10_1(^10_12mol/L，可检测单细胞中的核酸等物质，甚至可对某些荧光效率高的物质进行单分子检测。但其检测对象必须能产生荧光或经衍生能产生荧光，对于大多数非荧光物质，需柱前或柱后衍生才可检测， 这就使设备和操作复杂化，且对于透光性差的基体，荧光检测难以应用；另外，激发诱导荧光检测器造价昂贵，需要体积庞大、技术复杂的光学系统支持，难以真正实现微分析系统的微型化和集成化。而电化学检测传感电极体积小，易于集成化、许多化合物不需要衍生就可以在电极上尝试信号、灵敏度不因通道集合尺度的缩小而降低。电化学检测具有灵敏度高、 选择性好、试样用量少、不受管径限制、对检测部位的透光性无要求、成本低、易于集成化、 微型化等优点，与先进的微加工、微制作技术相匹配，具有实现大规模生产的潜力，因此电化学检测应用于μ CE的研究受到越来越多的关注。安培检测是CE电化学检测中应用最多的一种检测方式，具有灵敏度高、选择性好。响应速度快等特点。自从1987年Wallingford等首次将其应用于CE分离分析中，迄今20多年来得到快速的发展。安培法的基本原理是经过分离的被分析物质经电极表面时， 由于溶液与电极间有电势差，该分析物将被还原或氧化，产生还原或氧化电流，该电流符合法拉第定律。电流经放大检测，记录其随时间的变化，即得电泳谱图。由于安培检测具有高灵敏度、低成本、低能耗、易集成化便携带、与微加工技术匹配、检测器的外围设备简单以及易于集成化等诸多优点，芯片毛细管电泳-安培检测系统 (μ CE-AD)的研究多年来得到人们广泛的关注。芯片毛细管电泳在国外已展开了许多工作，玻璃是常用的基体材料，但需采用光刻，蚀刻的微加工技术，微加工技术要求超净室和极其精密的基体材料，制作成本很高。有机玻璃具有容易加工，价格便宜等优点，是一种比较好的基体材料，但常采用激光烧蚀的加工方法制作，这些技术要求高，价格昂贵，大大限制了其发展。另外，现有的电极安装于检测池上，每次实验完毕均需要将电极拆下进行清洗，清洗过程十分麻烦
发明内容
本发明解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种简单、成本低且能够制备出体积小的芯片毛细管电泳电化学检测装置的制作方法。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下一种芯片毛细管电泳电化学检测装置的制作方法，包括以下步骤
步骤一，制作硅橡胶基体材料；
步骤二，利用金属模具将硅橡胶基体材料制作成硅橡胶池，分别作为检测池和缓冲
池；
步骤三，在检测池一侧面打孔，插入工作电极，在检测池另一相对侧面插入毛细管，使得毛细管与工作电极端口接触连通；
步骤四，毛细管另一端插入至缓冲池侧面，并使得毛细管端口伸至缓冲池中； 步骤五，制作两个电极支撑架，并将参比电极安装于其中一个电极支撑架上，正、负电极各安装于一个电极支撑架上，装设有参比电极的电极支撑架置于检测池上方，另一个电极支撑架置于缓冲池上方。本发明采用硅橡胶作为基体材料，由于硅橡胶的优良延展性，使得其易于成型，而且可以实现毛细管的无缝接入。相比于玻璃基体的高工艺要求，本发明的制作方法简单易行，节约了制作成本。所述步骤一中制作制作硅橡胶基体材料，具体包括以下步骤
1. 1将硅橡胶和固化剂按照重量比为60:广80:1的比例混合，并搅拌均勻； 1. 2置于烘箱中烘烤，烘烤时间为2 2. 5小时。实验证明，上述混合比例和烘烤时间制备出的硅橡胶基体材料软硬适中，弹性较好，为优选的实验参数。所述步骤二中的金属模具材料为铁合金或铝合金，但并不限于这两种合金，只要是具有良好的金属延展性、容易分离且较易制成模型的金属材料均可。所述步骤三和步骤四中插入毛细管得方法为用内径大于毛细管外径的针头插入至硅橡胶池中，将毛细管从针口插入，拔出针头，毛细管插入至硅橡胶池中。由于毛细管外径约360微米，很小，如果直接插入硅胶池中则容易折断，采用内径比毛细管外径大的针头作为导管，可以方便地将毛细管插入硅胶池，将针头拔出后，由于硅胶池具有一定的弹性便可以使毛细管很好地固定在硅胶池某个指定的位置。所述步骤五中的电极支撑架转动连接于外部固定装置上或者转动连接于检测池和缓冲池上。实验结束后，将电极转离池体，即可进行清洗，同时也方便更换池中的缓冲溶液。与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是本发明的芯片毛细管电泳电化学检测装置的制作方法，采用硅橡胶作为基体材料，使得池体的制作十分简单、成本低，而且易于制作体积小的池体。同时，本发明将电极支撑架设计成转动连接于外部固定设备或者池体上，使用完只需将电极转离检测池和缓冲池即可进行清洗，而无需拆下电极，使得电极的清洗十分方便。
图1是本发明制作方法步骤图；图2是本发明的制作方法获得的芯片毛细管电泳电化学检测装置的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。实施例1
如图1所示为本发明的芯片毛细管电泳电化学检测装置制作方法步骤图，具体包括以下步骤
步骤一，将硅橡胶和固化剂按照重量比为60:1的比例混合，并搅拌均勻，然后置于烘箱中烘烤2小时，制作出所需的硅橡胶基体材料；
步骤二，利用铝合金模具将硅橡胶基体材料制作成硅橡胶池，分别作为检测池12和缓冲池11 ；
步骤三，在检测池12 —侧面打孔，插入工作电极34，在检测池12另一相对侧面插入合适管径的针头(针头内径略大于毛细管外径)，将毛细管2从针口插入，拔出针头，使得毛细管2与工作电极34端口接触连通；
步骤四，毛细管2另一端用步骤三的相同方法插入至缓冲池11侧面，并使得毛细管2 端口伸至缓冲池11中；
步骤五，制作两个电极支撑架41、42，并将参比电极33和负电极32安装于电极支撑架 42上，正电极31安装于电极支撑架41上，电极支撑架42通过连杆转动连接于检测池12 上，电极支撑架41通过连杆转动连接于缓冲池11上。使用时，各电极需浸入至池中的缓冲溶液内。如图2所示，是通过本发明的芯片毛细管电泳电化学检测装置的制作方法制备出的装置的结构示意图，包括缓冲池11和检测池12，两池之间通过毛细管2连通。缓冲池11 和检测池12上方分别转动连接有电极支撑架41、42。其中电极支撑架41上设有用于连接高压正极端的正电极31，而电极支撑架42上设有参比电极33和用于连接高压负极端的负电极32。一工作电极34设于检测池12侧面并于毛细管2端口接触连通。
权利要求
1.一种芯片毛细管电泳电化学检测装置的制作方法，其特征在于，包括以下步骤 步骤一，制作硅橡胶基体材料；步骤二，利用金属模具将硅橡胶基体材料制作成硅橡胶池，分别作为检测池和缓冲池；步骤三，在检测池一侧面打孔，插入工作电极，在检测池另一相对侧面插入毛细管，使得毛细管与工作电极端口接触连通；步骤四，毛细管另一端插入至缓冲池侧面，并使得毛细管端口伸至缓冲池中； 步骤五，制作两个电极支撑架，并将参比电极安装于其中一个电极支撑架上，正、负电极各安装于一个电极支撑架上，装设有参比电极的电极支撑架置于检测池上方，另一个电极支撑架置于缓冲池上方。
2.根据权利要求1所述的芯片毛细管电泳电化学检测装置的制作方法，其特征在于， 所述步骤一中制作制作硅橡胶基体材料，具体包括以下步骤1. 1将硅橡胶和固化剂按照重量比为60:广80:1的比例混合，并搅拌均勻； 1. 2置于烘箱中烘烤，烘烤时间为2 2. 5小时。
3.根据权利要求1所述的芯片毛细管电泳电化学检测装置的制作方法，其特征在于， 所述步骤二中的金属模具材料为铁合金或铝合金。
4.根据权利要求1所述的芯片毛细管电泳电化学检测装置的制作方法，其特征在于， 所述步骤三和步骤四中插入毛细管的方法为用内径大于毛细管外径的针头插入至硅橡胶池中，将毛细管从针口插入，拔出针头，毛细管插入至硅橡胶池中。
5.根据权利要求1所述的芯片毛细管电泳电化学检测装置的制作方法，其特征在于， 所述步骤五中的电极支撑架转动连接于外部固定装置上或者转动连接于检测池和缓冲池上。
全文摘要
本发明涉及电化学检测设备技术领域，具体涉及一种芯片毛细管电泳电化学检测装置的制作方法，包括以下步骤制作硅橡胶基体材料；利用金属模具将硅橡胶基体材料制作成硅橡胶池，分别作为检测池和缓冲池；在检测池两相对侧面分别插入毛细管和工作电极，使得毛细管与工作电极端口接触连通；毛细管另一端插入至缓冲池侧面，并使得毛细管端口伸至缓冲池中；制作并安装电极支撑架和电极。本发明的芯片毛细管电泳电化学检测装置的制作方法，采用硅橡胶作为基体材料，使得池体的制作十分简单、成本低，而且易于制作体积小的池体。
文档编号G01N27/447GK102507709SQ20111033946
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月1日 优先权日2011年11月1日
发明者冯卫明, 周之荣, 杨冰仪, 毋福海, 王梅, 邹志辉, 陈红红 申请人:广东药学院