一种多通道芯片电泳集成纳米微带电极阵列，它是固化的聚二甲基硅氧烷矩形块，在聚二甲基硅氧烷矩形块中埋有一列上、中、下三条宽１±０．１ｍｍ、长３０－５０ｍｍ的致密均一的化学镀金属膜条，上、中、下金属膜条之间的间隔为２００±２０μｍ，上金属膜条距离聚二甲基硅氧烷矩形块顶面为２００±２０μｍ，下金属膜条距离聚二甲基硅氧烷矩形块底面为１±０．１ｍｍ，上、中、下金属膜条的一端的末端通过导电胶粘附导电铝胶带接有导线，另一端暴露出的金属膜条即可作为电极使用。它可以和电泳芯片配合进行芯片电泳的测试。本发明专利技术公开了其制法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纳米微带电极阵列的制备及与多通道打印微流控芯片的集成。
技术介绍
研究代谢组学的一个重要目的在于通过测定生物体分泌出来的代谢物的组成变化来辩 识和解析被研究对象的生理、病理状态及其与环境因子、基因组成等的关系。在代谢组学 研究中，糖尿病是一种典型的代谢疾病。最新的数据表明，到2009年全球将有二亿四千 六百万的糖尿病患者。糖尿病已成为继心脏病和癌症之后全球第三大死亡疾病。因此，对 糖尿病检测新方法的研究具有重要而深远的意义。近几十年来，质谱，核磁共振等检测方 法已经被广泛的应用于糖尿病患者代谢物的检测。但由于仪器昂贵，这类检测方法难以普 及。微流控芯片以其微型、快速、高效和低耗等特点而成为当今分析科学的研究热点之一， 并作为代谢组学研究的一种新的技术平台，受到广泛重视。微流控芯片可用于代谢组学的 各个领域，包括临床诊断等，可以完成样品的分离、反应和分析等所有步骤。因此将微流 控芯片用于糖尿病的诊断受到广泛的关注。然而，微流控芯片中常用的检测方法如紫外检 测、荧光检测等由于仪器本身的局限性而无法实现其微型化，因此在解决芯片高通量检测 的问题上存在一定的技术局限。而电化学凭借其灵敏度高、选择性好、体积小、装置简单、 成本低，可以与微加工技术兼容，具有微型化和集成化等特点而成为微流控芯片的主要检 测方式之一。因此电化学检测成为实现芯片高通量检测的重要手段。微电子加工技术是目前最主要也是最广泛的用来实现电极的大规模集成。但传统的微 电子加工技术成本较高，对环境的要求较苛刻。同时由于技术的局限性，很难实现不同金 属电极的集成，且电极受到污染无法实现更新。因此，这种技术在普通实验室中很难普及。 因此，探寻一种新的、能在普通实验室中实现电极规模化集成的制备方法显得尤为重 要。而这种技术与芯片结合用于糖尿病的高通量检测则具有特别重要的意义。
技术实现思路
一种多通道芯片电泳集成纳米微带电极阵列，它是固化的聚二甲基硅氧烷矩形块，在聚二甲基硅氧烷矩形块中埋有一列上、中、下三条宽l士0.1mm、长30-50mm的致密均一 的化学镀金属膜条，上、中、下金属膜条之间的间隔为200土2(Vm，上金属膜条距离聚二 甲基硅氧垸矩形块顶面为200土20um，下金属膜条距离聚二甲基硅氧烷矩形块底面为1± O.lmm，上、中、下金属膜条的一端的末端通过导电胶粘附导电铝胶带接有导线，另一端 暴露出的金属膜条即可作为电极使用。上述的多通道芯片电泳集成纳米微带电极阵列，所述的金属膜条可以是金属铜膜条、 金属金膜条或金属银膜条。上述的多通道芯片电泳集成纳米微带电极阵列，所述的一列上、中、下三条化学镀金 属膜条，在芯片电泳检测时分别作为工作电极、参比电极和对电极。上述的多通道芯片电泳集成纳米微带电极阵列，所述的聚二甲基硅氧烷矩形块中，可 以有二列或二列以上的化学镀金属膜条，可以同时进行二项或二项以上的芯片电泳测试。上述的多通道芯片电泳集成纳米微带电极阵列，所述的聚二甲基硅氧垸矩形块检测完 成后可以通过切割去矩形块一端暴露出的金属膜条，实时更新电极，方便地进行下一次的 检测，从而避免电极污染而使得检测信号减弱或差错。一种多通道芯片电泳集成纳米微带电极阵列的制备方法，它由下列步骤组成步骤l.配置溶液I和溶液II:在530mL0.8M的盐酸中分别加入50g尿素、250g氯 化钠、2.6g二水合氯化亚锡和0.5g七水合锡酸钠，搅拌溶解配置成溶液I;在75mL盐酸 中加入0.25g氯化钯，搅拌溶解后，缓慢加入0.64g二水合氯化亚锡并不断搅拌5分钟制 得溶液II;步骤2.制备Pd/Sn胶体将步骤l中制得的溶液n迅速与溶液I混合，并用蒸馏水稀 释至1L，在6(TC的水浴环境中加热2小时，冷却后即得性质稳定的咖啡色Pd/Sn胶体；步骤3.配置化学镀铜液III:配置溶液m，组成为5gL—1五水合硫酸铜、20gL'1酒 石酸钾钠和6 g L"氢氧化钠；溶液IV为质量百分比为37y。甲醛溶液，将溶液III和溶液 IV按体积比10:1混合即可获得化学镀铜液；步骤4.配置化学镀金液将1% (克/毫升)氯金酸溶液，200 gL"碳酸氢钾溶液和2% (克/毫升)葡萄糖溶液按体积比2:1:1混合即得；步骤5.在固化的聚二甲基硅氧烷(PDMS)(厚度lmm)表面覆盖聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)模板，模板可以根据需要开有一个或多个宽lmm、长30-50mm的条孔，将其 置于等离子体(Plasma)清洗仪中处理2分钟，在孔中注入浓度为1%的氨丙基三乙氧基硅 烷(APTES)溶液，室温条件下反应10分钟后将溶液吸出，用蒸馏水清洗凹槽，然后在凹槽中注入步骤2制备的Pd/Sn胶体，反应1分钟后，将胶体吸出，用蒸馏水清洗，移除 PMMA模板，并将多次区域处理后的PDMS浸泡于步骤3配制的化学镀铜液中，室温条 件下边搅拌边反应5分钟，将反应后的PDMS取出淋洗，氮气气氛中干燥，即可在PDMS 表面制得一条或多条宽1 mm、长30-50mm的致密均一的化学镀铜膜；步骤6.在另一片固化的PDMS表面覆盖PMMA模板，模板开有与步骤5的PMMA 模板相对应的条孔，在孔中直接注入步骤4配制的化学镀金液，并在表面覆盖镀有铜膜的 PDMS基片(步骤5)，将整个体系翻转，使原先的上层覆盖的PDMS膜片在下层，室温条 件下反应3小时，PDMS膜片表面制得一条或多条宽1 mm、长30-50mm的致密均一的化 学镀金膜；步骤7.重复步骤6，将表面覆盖镀有铜膜的PDMS基片换成厚度为200±20啤固化 的PDMS空白膜片，其余步骤不变，制得两片表面镀有一条或多条宽1 mm、长30-50mm 的致密均一的化学镀金膜的PDMS膜片；步骤8.在所有金属膜尾端粘附导电铝胶带，并在接壤处涂覆铝导电胶，以便用于电 化学检测，在第一片镀有铜膜的PDMS基片(作为工作电极)上滴入一滴未固化的PDMS (后续经加热后起粘合剂作用)，并覆盖第二片镀有金膜的PDMS片(作为参比电极)，上 下两片的金属膜均朝上放置；在第二片镀有金膜的PDMS基片上继续滴入一滴未固化的 PDMS，同样覆盖第三片镀有金膜的PDMS片(作为对电极)，并保证第三片的金属膜仍然 朝上放置，在第三片镀有金膜的PDMS表面也滴入一滴PDMS并覆盖空白PDMS片，整 个体系中所有的金属膜自上而下均需一一对齐，将整个体系用两片载玻片上下压紧，放入 烘箱中8(TC条件下固化1小时，将整个体系侧面切开，暴露出的金属微带即可作为电极使 用，制得多通道芯片电泳集成纳米微带电极阵列。上述的多通道芯片电泳集成纳米微带电极阵列的制法，步骤5制化学镀铜膜也可以改 用步骤6的化学镀金膜的方法，如此三电极都为金电极。本专利技术的多通道芯片电泳集成纳米微带电极阵列可以和电泳芯片配合进行电泳测试， 其步骤如下步骤1.在电脑上通过画图软件Coreldraw 12设计管道图形，图形如图1B所示。总共三组，标记为i,n,ni;每组均为双通道。其中管道口i和r为样品储液槽，管道口3为样品废液槽，管道口2和2'为缓冲液储液槽。连接管道口1和3， 1'和3之间的管 道为进样管道。由管道口2和2'引出的两根管道为分离管道。在幻灯胶片上双层打印设计好的图形(1200 dpi X 1200 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多通道芯片电泳集成纳米微带电极阵列，其特征是：它是固化的聚二甲基硅氧烷矩形块，在聚二甲基硅氧烷矩形块中埋有一列上、中、下三条宽１±０．１ｍｍ、长３０－５０ｍｍ的致密均一的化学镀金属膜条，上、中、下金属膜条之间的间隔为２００±２０μｍ，上金属膜条距离聚二甲基硅氧烷矩形块顶面为２００±２０μｍ，下金属膜条距离聚二甲基硅氧烷矩形块底面为１±０．１ｍｍ，上、中、下金属膜条的一端的末端通过导电胶粘附导电铝胶带接有导线，另一端暴露出的金属膜条即可作为电极使用。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐静娟，陈邵鹏，吴剑，余晓东，陈洪渊，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]
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