專利名稱：微全分析系統(tǒng)非接觸電導與熒光檢測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種分析儀器。
背景技術：
微全分析系統(tǒng)是將采樣、預處理、加試劑、反應、分離、檢測等集成在微芯片上進行的 一門新技術，具有分析速度快、信息量大、試劑消耗量少、污染少、進樣量少、操作費用低、 儀器體積小等特點。在微全分析系統(tǒng)中，檢測器是最重要的部分之一。分析樣品的多樣性要求檢測器具有通 用性，而微流控芯片極小的進樣量又需要高靈敏度的檢測器與之匹配。但目前微全分析系統(tǒng) 所用的檢測器沒有一種檢測技術可以同時滿足通用性和高靈敏度兩個要求。將兩種或多種不 同工作原理的檢測技術進行組合是較有應用價值的發(fā)展方向?？紤]到熒光檢測的高靈敏度和 電導檢測的通用性，將兩種技術組合則可以較好地實現(xiàn)通用性和高靈敏度。已報導的微全分析系統(tǒng)熒光檢測多采用氣體激光器或半導體激光器來誘導熒光檢測。氣 體激光器具有體積大，耗能高，成本高等缺點，而半導體激光器提供的激發(fā)波長有限，與之 匹配的熒光試劑較少，從而限制了其應用。用發(fā)光二極管(Light—emittingdiode， LED)誘 導熒光檢測已有報導用于毛細管電泳的檢測。已有的非接觸式電導檢測存在靈敏度不夠高的缺點，把它與熒光檢測結合起來，能較好 的發(fā)揮二者的優(yōu)勢。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術的缺點，提供一種使用方便、性能較好的在同點同時 進行非接觸電導與熒光檢測的微全分析系統(tǒng)的檢測裝置。微全分析系統(tǒng)由芯片、液流驅動系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)組成。本實用新型在微全分析系統(tǒng)中將 非接觸電導檢測與熒光檢測在同一檢測區(qū)域上同時進行。在芯片的分離通道旁設置兩個非接 觸電導電極，向其中一個檢測電極輸入高頻信號，在另一個電極檢測微通道內(nèi)的溶液在兩檢 測電極間區(qū)域的高頻電導信號。熒光檢測的激發(fā)光源使用發(fā)光二極管，其入射光對準微通道
在兩個非接觸電導電極之間的區(qū)域，此區(qū)域的溶液在發(fā)光二極管發(fā)光誘導下產(chǎn)生熒光，通過 檢光元件檢測熒光信號。下面對本實用新型作詳細的描述。本實用新型的第一個特點是在微全分析系統(tǒng)上進行非接觸電導檢測與熒光檢測的同點檢 測。芯片檢測位置的毛細管通道旁緊貼有兩個非接觸電導電極，電極與芯片內(nèi)的毛細管通道 不接觸。非接觸電導檢測電極緊貼芯片的外側的方式可以是連體式或分體式。連體式結構是 將檢測電極固定在芯片的外側，固定方式有在芯片的外側電極位置鍍上金屬(化學鍍)、印 涂導電涂料、將金屬電極粘合在芯片的外側，也可以再芯片上于毛細管通道兩旁鉆蝕小孔， 將電極埋入其中。分體式結構則是將檢測電極獨立設置在平板上，芯片與電極平板疊放在一 起，芯片緊貼電極平板。向其中一個電極輸入高頻信號，在另一電極上檢測毛細管通道內(nèi)溶 液在檢測電極間區(qū)域的高頻電導信息。同時，使發(fā)光二極管的入射光聚焦于兩檢測電極間對 應于毛細管通道的區(qū)域上，誘導該區(qū)域通道內(nèi)溶液產(chǎn)生熒光，在偏離發(fā)光二極管入射光路的 方向上，用檢光元件檢測熒光信號。本實用新型的第二個特點是熒光檢測的激發(fā)光源為發(fā)光二極管。發(fā)光二極管作為激發(fā)光 源，具有耗能低、輸出功率穩(wěn)定、體積小、波長范圍跨度大、壽命長等特點。熒光檢測裝置的檢光元件可用光敏二極管、光電倍增管或光子計數(shù)器。發(fā)光二極管與檢光元件之間放置的位置關系有多種。一是在電極板的兩電極間設一細孔， 發(fā)光二極管放置在電極板下方，使入射光透過細孔到達芯片內(nèi)的檢測位置，檢光元件放置在 偏離入射方向上收集檢測熒光。二是把發(fā)光二極管放置在芯片上某一角度，使入射光聚焦于 兩電極間的毛細管區(qū)域，檢光元件放置在偏離入射方向上接收檢測熒光。三是在芯片的毛細 管通道末端埋入光纖，發(fā)光二極管入射光通過光纖和毛細管通道到達兩電極間的檢測位置， 產(chǎn)生的熒光通過放在芯片下方或上方的檢光元件收集檢測。四是在芯片的毛細管通道末端埋 入光纖，發(fā)光二極管入射光通過光纖到達兩電極間的檢測位置，產(chǎn)生的熒光通過芯片上方或 下方的光纖收集傳送至檢光元件。五是發(fā)光二極管放置在電極板下方，使入射光透過檢測電 極間細孔到達芯片內(nèi)兩電極間的毛細管通道的檢測位置，產(chǎn)生的熒光通過芯片上方的光纖收 集傳送至檢光元件。六是釆用共線型結構，發(fā)光二極管入射光經(jīng)分束鏡反射至物鏡，物鏡聚 焦后到達檢測區(qū)域，樣品發(fā)射的熒光經(jīng)同一物鏡收集經(jīng)分束鏡、濾光片、透鏡后到達檢光元 件，從而實現(xiàn)對熒光的檢測。本實用新型的優(yōu)點和積極效果在于可實現(xiàn)在同點同時進行熒光檢測和電導檢測，獲得多 種信息。體積小，使用方便，通用性強，靈敏度高。

圖1為本實用新型整機結構示意圖。圖2為本實用新型檢測電極的電極平板與芯片的結構示意圖。 圖3為本實用新型非接觸電導與熒光檢測一種結構示意圖。 圖4為本實用新型非接觸電導與熒光檢測另一種結構示意圖。 圖5為本實用新型非接觸電導與熒光檢測又一種結構示意圖。圖中，l為芯片，2和3為非接觸電導檢測電極，4為非接觸電導測量裝置，5為熒光檢 測裝置，6為分離通道，7為發(fā)光二極管，8為檢光元件，9為緩沖液廢液池，10為緩沖液 池，ll為電極平板，12為樣品池，13為進樣通道，14為樣品廢液池，15為物鏡，16為分束 鏡，17為濾光片，18為透鏡。
具體實施方式
下面通過實施例給出實施方式。參照圖1，本實用新型由芯片(1)、非接觸電導測量裝置(4)、熒光檢測裝置(5)等 組成。非接觸電導電極(2， 3)位于分離通道(6)側位并接往非接觸電導測量裝置(4)。熒光檢 測裝置(5)的發(fā)光二極管(7)的光路和檢光元件(8)的光路對準芯片分離通道(6)上位于兩個非 接觸電導電極(2， 3)之間的區(qū)域。此區(qū)域的溶液在入射光誘導下產(chǎn)生熒光，通過檢光元件(8) 接收熒光，熒光檢測裝置(5)與檢光元件(8)相連檢測熒光信號?？梢园研酒龀瑟毩⒔Y構，將非接觸電導電極(2， 3)固定在電極板(11)上。把芯片 (1)放在電極平板(11)上，使芯片內(nèi)分離通道對準兩檢測電極(2， 3)，如圖2所示。熒光檢測可采用共線型結構，如圖3所示。發(fā)光二極管(7)入射光經(jīng)分束鏡(16)反射 至物鏡(15)，物鏡將入射光聚焦到兩電極(2， 3)間檢測區(qū)域，樣品發(fā)射的熒光經(jīng)同一物鏡 接收后變成平行光，經(jīng)分束鏡(16)、濾光片(17)、透鏡(18)被檢光元件(8)接收后轉化 為可供檢測的電信號。熒光檢測也可采用如圖4所示的結構。發(fā)光二極管(7)入射光經(jīng)濾光片(17)、透鏡(18) 后到達兩檢測電極(2， 3)間的檢測區(qū)域，在偏離入射光的方向上，用檢光元件(8)接收樣 品發(fā)射的熒光。熒光檢測結構還可如圖4所示。在一上述的電極平板(11)的兩電極(2， 3)間設一細孔。 芯片(1)放在電極平板(11)上，使檢測通道對準兩檢測電極(2， 3)區(qū)域與細孔。發(fā)光二 極管(7)放置在電極平板(11)下方，入射光經(jīng)濾光片(17)、透鏡(18)通過細孔聚焦于 檢測通道，誘導通道內(nèi)溶液產(chǎn)生熒光。在芯片上方用檢光元件(8)接受熒光即可獲得熒光信 號。非接觸電導電極也可以與芯片做成連體式結構。具體地，用電鍍地方式將電極鍍于芯片 的一側；或用導電材料印在芯片的一側；也可以在芯片上于毛細管通道兩旁設置小孔，將電 極埋入其中。本實用新型不限于上述實施例。
權利要求1.一種微全分析系統(tǒng)非接觸電導與熒光檢測裝置，包括芯片(1)、非接觸電導電極(2，3)、非接觸電導測量裝置(4)、熒光檢測裝置(5)，芯片(1)上設有分離通道(6)，非接觸電導電極(2，3)位于分離通道(6)側位并接往非接觸電導測量裝置(4)，其特征是，熒光檢測裝置(5)的激發(fā)光源(7)的光路和檢光元件(8)的入射光路對準芯片分離通道(6)上于兩個非接觸電導電極(2，3)之間的區(qū)域。
2. 根據(jù)權利要求l所述的微全分析系統(tǒng)非接觸電導與熒光檢測裝置，其特征是，熒光檢測裝 置(5)的激發(fā)光源(7)為發(fā)光二極管。
3. 根據(jù)權利要求1所述的微全分析系統(tǒng)非接觸電導與熒光檢測裝置，其特征是，熒光檢測裝 置(5)的檢光元件(8)為光敏二極管、光電倍增管或光子計數(shù)器。
專利摘要本實用新型涉及一種分析儀器，具體涉及在同點同時進行非接觸電導與熒光檢測的微全分析系統(tǒng)的檢測裝置。在芯片的分離通道旁設置兩個非接觸電導電極，向其中一個檢測電極輸入高頻信號，在另一個電極檢測微通道內(nèi)的溶液在兩檢測電極間區(qū)域的高頻電導信號。熒光檢測的激發(fā)光源使用發(fā)光二極管，其入射光對準微通道在兩個非接觸電導電極之間的區(qū)域，通過檢光元件檢測熒光信號。本實用新型的優(yōu)點在于可實現(xiàn)在同點同時進行熒光檢測和電導檢測，獲得多種信息。
文檔編號G01N27/00GK201016979SQ200720047999
公開日2008年2月6日 申請日期2007年1月30日 優(yōu)先權日2007年1月30日
發(fā)明者翠 劉, 李偶連, 悠 藍, 陳纘光 申請人:中山大學