一种微流控-微针检测装置及方法

本发明涉及微分析领域，尤其涉及一种微流控-微针检测装置及方法。

背景技术：

1、自1976年微针作为药物输送装置问世以来，知道2020年被认为是十大新兴技术之一，微针在注射过程中表现出许多优势，包括与传统的针头相比，最大限度地减少了插入疼痛，减少了组织损伤，并控制了药物的输送。微针阵列具有不同的几何形状和设计，例如微米和纳米尺度的实心、空心、涂层或可生物降解的针型。微针阵列可以用许多方法制造，如3d打印。微针阵列可以插入目标区域，甚至在皮肤表皮深度内，因此微针阵列在药物输送系统中具有新兴的生物医学应用。

2、微针作为一种新兴的技术，需要从实验室工作台转化为商业产品，用于制造微流控设备和微针阵列的制造方法正在迅速发展为更具有成本效益的程序，导致不再需要高成本洁净室设施的技术。另一方面，采用大规模生产的制造技术(如复制成型)可以降低微针阵列的整体生产成本，使之具有与传统针头竞争的价格。此外，与通常由不锈钢制成的传统针头相比，微针阵列可以使用聚合物等低成本材料制造，降低了产品的成本，使微针阵列成为生物医学应用中更经济的解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种微流控-微针检测装置及方法。

2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种微流控-微针检测装置，包括圆柱体腔室、微流控通道、流出口通道、储液室、传感器腔室、丝网印刷电极片和微针提取室；所述微针提取室上设置有微针；所述微针提取室与微流控通道连通；所述微流控通道与流出口通道的一端连通；所述流出口通道的另一端为流出口；所述流出口通道的侧壁与储液室连通；所述储液室与传感器腔室连通；所述丝网印刷电极片穿过传感器腔室，插入储液室；所述圆柱体腔室与微流控通道连通。

3、进一步地，所述圆柱体腔室、微流控通道、流出口通道、储液室、传感器腔室和微针提取室为柔性材料；所述微针的材质为光敏树脂。

4、进一步地，所述圆柱体腔室、微流控通道、流出口通道、储液室、传感器腔室和微针提取室为聚二甲基硅氧烷。

5、进一步地，所述微针阵列分布在微针提取室上。

6、一种基于上任一项所述装置的微流控-微针检测方法，包括：

7、将微针扎入被测物表面；

8、通过流出口往装置中滴加缓冲液，直至缓冲液充满整个微流控通道；

9、反复对圆柱体腔室进行挤压和释放操作，微针从被测物中提取被测液至微针提取室；

10、被测液从微针提取室内依次流经微流控通道、流出口通道和储液室，到达传感器腔室，进行电化学检测。

11、进一步地，所述电化学检测的方法包括循环伏安法、时间电流法、差分脉冲伏安法和方波伏安法。

12、进一步地，所述缓冲液为pbs或乙醇。

13、本发明的有益效果是：

14、1、本发明设计整合了一种微流控-微针检测装置，可通过手指驱动，通过与多肉电化学检测相结合，在手指按压的驱动下，可以快速收集液体样本，同时能够实现原位快速、连续和便携的快速检测，具有良好的应用前景。

15、2、本发明能够将植物液体进行原位电化学检测，不需要使用传统的研磨方法破坏植物组织结构，集提取植物内液与监测分析于一体，微流控-微针检测装置提取的多肉与用传统的研磨方法提取得到的多肉的差分脉冲图谱差别不大，具有良好的重复性。

技术特征：

1.一种微流控-微针检测装置，其特征在于，包括圆柱体腔室(1)、微流控通道(2)、流出口通道(3)、储液室(4)、传感器腔室(5)、丝网印刷电极片(6)和微针提取室(7)；所述微针提取室(7)上设置有微针(8)；所述微针提取室(7)与微流控通道(2)连通；所述微流控通道(2)与流出口通道(3)的一端连通；所述流出口通道(3)的另一端为流出口；所述流出口通道(3)的侧壁与储液室(4)连通；所述储液室(4)与传感器腔室(5)连通；所述丝网印刷电极片(6)穿过传感器腔室(5)，插入储液室(4)；所述圆柱体腔室(1)与微流控通道(2)连通。

2.根据权利要求1所述的一种微流控-微针检测装置，其特征在于，所述圆柱体腔室(1)、微流控通道(2)、流出口通道(3)、储液室(4)、传感器腔室(5)和微针提取室(7)为柔性材料；所述微针(8)的材质为光敏树脂。

3.根据权利要求2所述的一种微流控-微针检测装置，其特征在于，所述圆柱体腔室(1)、微流控通道(2)、流出口通道(3)、储液室(4)、传感器腔室(5)和微针提取室(7)为聚二甲基硅氧烷。

4.根据权利要求1所述的一种微流控-微针检测装置，其特征在于，所述微针阵列分布在微针提取室(7)上。

5.一种基于权利要求1-4任一项所述装置的微流控-微针检测方法，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的微流控-微针检测方法，其特征在于，所述电化学检测的方法包括循环伏安法、时间电流法、差分脉冲伏安法和方波伏安法。

7.根据权利要求5所述的微流控-微针检测方法，其特征在于，所述缓冲液为pbs或乙醇。

技术总结
本发明公开了一种微流控‑微针检测装置及方法，包括圆柱体腔室、微流控通道、流出口通道、储液室、传感器腔室、丝网印刷电极片和微针提取室；所述微针提取室上设置有微针；所述微针提取室与微流控通道连通；所述微流控通道与流出口通道的一端连通；所述流出口通道的另一端为流出口；所述流出口通道的侧壁与储液室连通；所述储液室与传感器腔室连通；所述丝网印刷电极片穿过传感器腔室，插入储液室；所述圆柱体腔室与微流控通道连通。本发明能够实现原位快速、连续和便携的快速检测，具有良好的应用前景。

技术研发人员：万莹,王跃宇,杨昕宇,满天天,朱福琳,邓盛元
受保护的技术使用者：南京理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15