一种基于自组装技术及微流控芯片技术的电化学检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种基于自组装技术及微流控芯片技术的电化学检测装置，其中，进样系统包括样品送样器和微流控芯片。微流控芯片包括样品入口和与样品入口连通的样品通道、抗体通道以及检测液通道。样品通道、抗体通道和检测液通道上均设有控制阀，样品送样器与样品入口连接。储存系统分别设置在抗体通道和检测液通道上。驱动系统设置在储存系统上。检测系统包括电极组和与电极组连接的电化学检测器，微流控芯片与电极组连接。电极组中的工作电极包被与样品对应的第一抗体，抗体通道放入与样品对应的冻干的第二抗体，储存系统分别储存第二抗体溶解液和检测液。减少了人力资源的使用，降低了检测成本，大大提高了检测效率，能够实现高通量检测。

【技术实现步骤摘要】
一种基于自组装技术及微流控芯片技术的电化学检测装置
本技术涉及电化学检测
，具体涉及一种基于自组装技术及微流控芯片技术的电化学检测装置。
技术介绍
分子自组装技术指的是分子在氢键、静电、范德华力、疏水亲脂等弱作用力推动下,自发地形成具有特殊结构和形状的分子集合体的过程。这种技术为人们提供了一种有效地从分子水平上构建各种不同结构体系的新方法，利用自组装原理实现的自组装技术具有原位自发性、热力学稳定、构成方法简单并且不受基底材料形状的影响，均可以形成均一稳定、分子排列有序、低缺陷以及尺寸纳米级等诸多优点，在电化学分析领域得到了巨大的应用。微流控是一个包括了工程学、物理学、化学、微加工和生物工程等领域的多交叉学科。微流控技术具有将生物、化学等实验室的基本功能缩微到一个几平方厘米芯片上的能力，可以精确控制和操控微尺度流体，以完成不同的生物或化学反应过程，并对其产物进行分析。微流控技术的基本特征和最大优势是多种单元技术在整体可控的微小平台上灵活组合、规模集成，具有液体流动可控、消耗试样和试剂极少、高通量、分析速度快等优势。电化学检测器具有结构简单、成本低、灵敏度高、容易集成，易于微型化、集成化，具有独特的优势。然而，现有技术中，并没有将自组装技术与微控流技术结合很好地运用到电化学检测技术中。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种将自组装技术、微流控芯片技术与电化学检测技术高度整合，从而能够极大程度上提高检测效率的基于自组装技术及微流控芯片技术的电化学检测装置。为了解决上述技术问题，本技术提出的技术方案为：一种基于自组装技术及微流控芯片技术的电化学检测装置，包括进样系统、储存系统、驱动系统和检测系统。其中，进样系统包括样品送样器和微流控芯片。其中，微流控芯片包括抗体通道、检测液通道以及与样品送样器连通的样品通道。样品通道、抗体通道和检测液通道上均设有控制阀。储存系统分别设置在抗体通道和检测液通道上。驱动系统设置在储存系统上。检测系统包括电极组和与电极组连接的电化学检测器，微流控芯片与电极组中的工作电极连接。电极组中的工作电极包被与样品对应的第一抗体，抗体通道放入与样品对应的冻干的第二抗体，储存系统分别储存第二抗体溶解液和检测液。根据本技术的基于自组装技术及微流控芯片技术的电化学检测装置，通过微流控芯片通道控制流体，将可以形成自组装的样品及相关溶液自组装在电极上，进而用电化学的方法进行检测。因此将自组装技术、微流控技术和电化学检测技术的优势高度结合，可以实时可以实时在线地对样品进行电化学检测，并且将自组装技术及微流孔芯片技术应用于电化学检测技术中，极大的扩大了微流控芯片的应用前景。通过送样器和驱动系统保证了样品、抗体溶解液和检测液输送的稳定性，减少了人力资源的使用，降低了检测成本，大大提高了检测效率，能够实现高通量检测。同时，根据本技术的基于自组装技术及微流控芯片技术的电化学检测装置可以检测不同的样品，可以是从金属离子和气体的原子或小分子物质到生物物质，包括酶和抗体或者抗原等大分子，然后在工作电极上包被相对应的第一抗体，微流控抗体通道中放入对应的第二抗体，实现样品的快速检测。对于上述技术方案，还可进行如下所述的进一步的改进。根据本技术的基于自组装技术及微流控芯片技术的电化学检测装置，在一个优选的实施方式中，驱动系统包括微量注射泵和与微量注射泵连接的气囊。通过微量注射泵和气囊的统一驱动，能够有效实现溶解液和检测液输送的稳定性，因此能够有效降低检测成本。进一步地，在一个优选的实施方式中，根据本技术的基于自组装技术及微流控芯片技术的电化学检测装置，检测系统包括至少两组电极组。通过设置多个电极组，能够同时对多个样品进行检测，进一步提高检测效率。具体地，在一个优选的实施方式中，控制阀为单向阀。通过设置单向阀，能够控制液体在各微控流通道内只能单向流动，从而避免液体回流影响检测结果，由于每个微控流通道内均设有单向阀，因此，当其中一条微控流通道内的溶液进入电极组时，能够保证其与微流控通道内溶液静止，从而在极大程度上确保检测的有效性和精准性。进一步地，在一个优选的实施方式中，根据本技术的基于自组装技术及微流控芯片技术的电化学检测装置，还包括出样系统，出样系统与电极组连接。通过出样系统能够将电极组中多余的液体排出，从而起到清洗电极的作用。具体地，在一个优选的实施方式中，出样系统包括与电极组连接的接出通道和与出样通道连接的废液瓶。这种结构形式的出样系统结构简单，耗材小少，同时能够对排出的废液进行有效收集和处理，从而避免产生环境污染。具体地，在一个优选的实施方式中，电极组还包括参比电极和辅助电极。其中，样品通道、抗体通道和检测液通道均与工作电极连接。参比电极和辅助电极分别与工作电极连接。参比电极、工作电极和辅助电极均与电化学检测装置连接。通过采用包括电极组成的三电极体系，能够保证电极电位的恒定，从而实现稳定地测定待测物的含量。具体地，在一个优选的实施方式中，储存系统包括抗体溶解液储存池和检测液储存池，抗体溶解液储存池与抗体通道连接，检测液储存池与检测液通道连接。通过不同的储存池布置在对应的微控流通道上，能够方便抗体溶解液合检测液进入对应的微控流通道，确保检测结果精确。优选地，在一个优选的实施方式中，电极组的电极基底由氧化锢锡导电玻璃(ITO)、玻碳电极(GCE)和金电极(Au)中任意一种基质制成。氧化锢锡导电玻璃(ITO)是透光的，可以用于需要透光和用显微镜观察的场合，例如细胞培养。玻碳电极(GCE)稳定，便宜。金电极(Au)稳定，方便硫醇修饰，导电性最好，制作成微电极的工艺成熟。同时上述基质能够保证良好的导电性能和在测试条件下的稳定性。优选地，在一个优选的实施方式中，微流控芯片由单晶硅、无定形硅、玻璃、金属和有机聚合物中任意一种基质制成。上述材质均适用于微流控芯片的制作，并且能够根据不同检测的需求选择确定的一种材质来提升整个化学检测装置的稳定性和可靠性。相比现有技术，本技术的优点在于：减少了人力资源的使用，降低了检测成本，大大提高了检测效率，能够实现高通量检测。同时，可以检测不同的样品，从而增加了整个检测装置的适用性。附图说明在下文中将基于实施例并参考附图来对本技术进行更详细的描述。其中：图1示意性显示了本技术实施例的基于自组装技术及微控流芯片的电化学检测装置。在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。具体实施方式下面将结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细说明，但并不因此而限制本技术的保护范围。图1示意性显示了本技术实施例的基于自组装技术及微控流芯片的电化学检测装置10。如图1所示，本技术实施例的基于自组装技术及微流控芯片技术的电化学检测装置10，包括进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于自组装技术及微流控芯片技术的电化学检测装置，其特征在于，包括进样系统、储存系统、驱动系统和检测系统；其中，/n所述进样系统包括样品送样器和微流控芯片；其中所述微流控芯片包括抗体通道、检测液通道以及与所述样品送样器连通的样品通道，所述样品通道、所述抗体通道和所述检测液通道上均设有控制阀；/n所述储存系统分别设置在所述抗体通道和所述检测液通道上；/n所述驱动系统设置在所述储存系统上；/n所述检测系统包括电极组和与所述电极组连接的电化学检测器，所述微流控芯片与所述电极组中的工作电极连接；/n其中，所述电极组中的工作电极包被与样品对应的第一抗体，所述抗体通道放入与样品对应的冻干的第二抗体，所述储存系统分别储存第二抗体溶解液和检测液。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于自组装技术及微流控芯片技术的电化学检测装置，其特征在于，包括进样系统、储存系统、驱动系统和检测系统；其中，
所述进样系统包括样品送样器和微流控芯片；其中所述微流控芯片包括抗体通道、检测液通道以及与所述样品送样器连通的样品通道，所述样品通道、所述抗体通道和所述检测液通道上均设有控制阀；
所述储存系统分别设置在所述抗体通道和所述检测液通道上；
所述驱动系统设置在所述储存系统上；
所述检测系统包括电极组和与所述电极组连接的电化学检测器，所述微流控芯片与所述电极组中的工作电极连接；
其中，所述电极组中的工作电极包被与样品对应的第一抗体，所述抗体通道放入与样品对应的冻干的第二抗体，所述储存系统分别储存第二抗体溶解液和检测液。


2.根据权利要求1所述的基于自组装技术及微流控芯片技术的电化学检测装置，其特征在于，所述驱动系统包括微量注射泵和与所述微量注射泵连接的气囊。


3.根据权利要求1或2所述的基于自组装技术及微流控芯片技术的电化学检测装置，其特征在于，所述检测系统包括至少两组所述电极组。


4.根据权利要求1或2所述的基于自组装技术及微流控芯片技术的电化学检测装置，其特征在于，所述控制阀为单向阀。


5.根据权利要求1或2所述的基于自组装技术及微流控芯片技术的电化学检测装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：林金明，黄华，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：新型
国别省市：北京;11