一種微流控芯片及其用途制造技術

本發明專利技術提供了一種微流控芯片及其用途，微流控芯片包括透明材質的芯片整體，芯片整體包括第一混合池和第二混合池，第一混合池和第二混合池通過微通道連接，微通道上設有第八閥門；第一混合池連接第一進樣微通道、第二進樣微通道、第三進樣微通道和第一排樣微通道，第一進樣微通道上設有第一閥門，第二進樣微通道上設有第二閥門，第三進樣微通道上設有第三閥門，第一排樣微通道上設有第四閥門；第二混合池連接第四進樣微通道、第五進樣微通道和第二排樣微通道，第四進樣微通道上設有第五閥門，第五進樣微通道上設有第六閥門，第二排樣微通道上設有第七閥門。本微流控芯片用于比色法檢測乳酸具有很好的效果，從而揭示了其在比色法應用領域的前景。

Microfluidic chip and use thereof

The invention provides a microfluidic chip and the use of microfluidic chip including a transparent chip chip, including the first overall mixing pool and second mixed pool, first mixing pool and second mixed pool connected by micro channel, micro channel is equipped with eighth valves; the first mixing tank is connected with the first sample in the micro channel, second like the micro channel, the third and the first kind of micro channel micro channel layout, the first micro channel inlet is provided with a first valve, second sample micro channel is equipped with second valves, the third kind of micro channel is equipped with third valves, the first micro channel layout is provided with fourth valves; second connecting the fourth micro sample mixing pool fifth sampling channel, micro channel and micro channel second layout, fourth into the kind of micro channel is equipped with fifth valves, fifth sample micro channel is equipped with sixth valves, second micro channel layout The road is provided with a seventh valve. This microfluidic chip has a very good effect on the detection of lactic acid by colorimetric method, thus revealing its prospect in the field of colorimetric method.

【技術實現步驟摘要】
一種微流控芯片及其用途
本專利技術涉及一種微流控芯片，具體指一種可以用于比色法檢測制定物質的微流控芯片，尤其可以用于修飾硫雜石墨烯/γ-Fe2O3納米復合材料后通過比色法檢測乳酸。
技術介紹
近年來，分析裝置的微型化已經成為一個重要的研究方向，微流控芯片技術的發展因而也得到廣泛重視。微流控芯片是通過微細加工技術在芯片上構建由儲液池、微反應室、微管道等微功能元件構成的微流路系統，加載生物樣品和反應液后，在壓力泵或者電場作用下形成微流路，于芯片上進行一種或連續多種的反應，達到對樣品高通量、低用量、快速分析的目的。微流控分析芯片由于具有高度集成性，可在一張芯片上完成采樣、稀釋、加試劑、反應、分離、檢測等多種功能，又被稱為微型全分析系統(Micrototalanalysissystem，μ-TAS)。微流控芯片技術建立以后，經過近十年的發展，現已成為當前世界上最前沿的科技領域之一。目前，微流控芯片已廣泛用于生物醫學、高通量藥物合成與篩選、環境監測、生物戰劑偵檢等眾多領域。在碳材料中，石墨稀是由sp2雜化碳原子構成的超薄二維網結構，作為一種由單層碳原子密集排列成的二維蜂窩晶格結構的碳材料，石墨烯具有導電性能好、比表面積大和電子轉移速率快等優點。N、B等元素容易被摻雜到石墨稀中，但是與B和N相比，S摻雜是非常特別的，S原子半徑遠遠大于C原子，且C(2.55)和S(2.58)之間的電負性相差太小，不能在C-S復合物內提供明顯的電荷轉移，因此，化學摻雜S到石墨稀中似乎相當困難。然而，理論計算表明，摻雜S原子后會扭曲石墨稀的結構，從而提升石墨烯的性能，所以，在石墨稀中摻入S原子是至關重要的。中國專利(CN201310080785.3)公開了一種對石墨烯進行硫摻雜的方法：提供石墨烯，將所述石墨烯置于化學氣相沉積反應腔中；采用惰性氣體對所述反應腔進行通氣及排氣處理；于500～1050℃下通入硫源氣體對所述石墨烯進行硫摻雜；于氫氣及惰性氣體氣氛中對所述反應腔進行降溫。該方法操作較繁瑣，且所采用的化學氣相沉積法對設備要求高。自然界中Fe2O3的同質多象變種已知有兩種，即α-Fe2O3和γ-Fe2O3。前者在自然條件下穩定，稱為赤鐵礦；后者在自然條件下不如α-Fe2O3穩定，處于亞穩定狀態，稱之為磁赤鐵礦。γ-Fe2O3納米粒子因其在磁性、催化、氣敏、生物醫學等領域的廣泛應用而備受青睞，但是其不穩定性又限制了其應用，因此制備能夠較長時間穩定存在的γ-Fe2O3具有重要意義。近年來制備磁性γ-Fe2O3的方法有很多，例如溶膠-凝膠法(中國專利申請CN200410086479.1)、燒結法(中國專利申請CN200710036501.5)等方法，這些方法是在一定溫度下煅燒而得到γ-Fe2O3。在一些制備所得的磁性復合材料中除包含γ-Fe2O3相，還包含一定數量的α-Fe2O3。除此以外，這些γ-Fe2O3的熱穩定性差，在400℃左右γ-Fe2O3就會轉變為α-Fe2O3。目前，定量測定物質含量的方法大致可分為兩大類：生物測定法和物理化學測定法。生物測定法的原理是基于某些生物組織對待測物質濃度的靈敏反應實現的。但是生物測定法的靈敏度和特異性較差。因而，近幾十年，生物測定方法的發展沒有明顯進步。物理化學測定法的原理有很多，具體測定方法有多種，如氣相色譜與火焰離子檢測器聯用法(GC–FID)和高效液相–電化學檢測器聯用(HLPC–ED)法以及液相色譜–帶電噴霧離子源的質譜儀聯用法(LC/ESI–MS/MS)等。傳統的色譜法在實際用中都存在操作復雜、樣品處理費時、靈敏度與特異性不夠、設備昂貴等缺點。因此，發展簡單、快速、經濟、有效的檢測新方法已成為迫在眉睫的重要研究課題。比色檢測是分析科學領域的一個重要方面，其關鍵就是把檢測事件轉變成顏色變化。比色檢測與傳統檢測相比有很大的優勢，尤其是在操作性、經濟性和實用性等方面。比色法可以通過肉眼直接識別反應溶液顏色變化，不需要昂貴或者復雜的儀器，操作非常簡便，因此可應用于現場分析和即時診斷。乳酸作為一種重要的有機酸廣泛存在于生物體中，是生物體無氧糖代謝的重要產物。乳酸是肌肉組織內的糖類代謝物質，動物屠宰后肉在低溫成熟期間肌肉糖原經過無氧酵解生成乳酸，從而造成pH的下降。乳酸的堆積量與pH的下降程度呈正相關。乳酸大量生成會造成冷卻肉保水性及嫩度不同程度的下降，與PSE肉、DFD肉的產生有密切關系。分析測定乳酸在醫療和食品工業中具有重要意義，并且對乳酸的定量和定性分析對于全面了解食品的性質和進一步研究乳酸的生理功能是非常必要的。目前，乳酸的檢測方法主要包括EDTA絡合滴定法，酶法，酶電極法，液相色譜法等。這些傳統檢測方法各自有自身適應的范圍和精度，也都收到成本的影響，但是這些方法不能直觀的用肉眼識別。比色檢測是分析科學領域的一個重要方面，其關鍵就是把檢測事件轉變成顏色變化。比色檢測與傳統檢測相比有很大的優勢，尤其是在操作性、經濟性和實用性等方面。比色法可以通過肉眼直接識別反應溶液顏色變化，不需要昂貴或者復雜的儀器，操作非常簡便，因此可應用于現場分析和即時診斷。針對現有技術，本專利技術設計了一種微流控芯片并將其應用于物質的檢測領域，該芯片可以用于快速、靈敏、定量檢測乳酸；進一步地，該微流控芯片通過增加強力磁鐵后，能夠方便修飾鐵磁性的物質，本專利技術利用了一種穩定的石墨烯復合材料硫雜石墨烯/γ-Fe2O3作為修飾材料并將其修飾到微流控芯片上，因為γ-Fe2O3具有鐵磁性，因此方便了材料的修飾；進一步的實驗研究發現，修飾了硫雜石墨烯/γ-Fe2O3后，達到了更好的檢測乳酸的效果。本專利技術設計的微流控芯片以及實驗方法，簡單、快速、靈敏、有效，并且成本較低，更重要的是該芯片可以重復利用；通過微流控技術的使用，在實驗過程中降低了所用藥品和復合材料的用量，節約了資源。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種可以用于乳酸檢測的微流控芯片，該芯片在修飾硫雜石墨烯/γ-Fe2O3納米復合材料后可以更加靈敏檢測乳酸。本專利技術是通過以下技術方案實現的：一種微流控芯片，包括透明材質的芯片整體，所述芯片整體包括第一混合池和第二混合池，第一混合池和第二混合池通過微通道連接，微通道上設有第八閥門；第一混合池連接第一進樣微通道、第二進樣微通道、第三進樣微通道和第一排樣微通道，第一進樣微通道上設有第一閥門，第二進樣微通道上設有第二閥門，第三進樣微通道上設有第三閥門，第一排樣微通道上設有第四閥門；第二混合池連接第四進樣微通道、第五進樣微通道和第二排樣微通道，第四進樣微通道上設有第五閥門，第五進樣微通道上設有第六閥門，第二排樣微通道上設有第七閥門。上述方案中，所述芯片整體的材質為聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯或ITO材質。上述方案中，所述芯片整體下表面且位于第一混合池正下方設有可拆卸的強力磁鐵。上述方案中，所述第一混合池和第二混合池均設有防溢出蓋片，防溢出蓋片為聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯或ITO材質。所述的微流控芯片用于比色法檢測乳酸。所述微流控芯片用于修飾硫雜石墨烯/γ-Fe2O3納米復合材料通過比色法檢測乳酸。所述微流控芯片用于修飾硫雜石墨烯/γ-Fe2O3納米復合材料通過比色法檢測乳酸的用途，使用方法包括如下步驟：步驟1、打開第一閥門，關閉本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種微流控芯片的用途，其特征在于，所述微流控芯片用于修飾硫雜石墨烯/γ?Fe

【技術特征摘要】
1.一種微流控芯片的用途，其特征在于，所述微流控芯片用于修飾硫雜石墨烯/γ-Fe2O3納米復合材料通過比色法檢測乳酸；所述微流控芯片包括透明材質的芯片整體，所述芯片整體包括第一混合池(1)和第二混合池(2)，第一混合池(1)和第二混合池(2)通過微通道(10)連接，微通道(10)上設有第八閥門(18)；第一混合池(1)連接第一進樣微通道(3)、第二進樣微通道(4)、第三進樣微通道(5)和第一排樣微通道(6)，第一進樣微通道(3)上設有第一閥門(11)，第二進樣微通道(4)上設有第二閥門(12)，第三進樣微通道(5)上設有第三閥門(13)，第一排樣微通道(6)上設有第四閥門(14)；第二混合池(2)連接第四進樣微通道(7)、第五進樣微通道(8)和第二排樣微通道(9)，第四進樣微通道(7)上設有第五閥門(15)，第五進樣微通道(8)上設有第六閥門(16)，第二排樣微通道(9)上設有第七閥門(17)。2.根據權利要求1所述的一種微流控芯片的用途，其特征在于，所述芯片整體的材質為聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯或ITO材質。3.根據權利要求1所述的一種微流控芯片的用途，其特征在于，所述芯片整體下表面且位于第一混合池(1)正下方設有可拆卸的強力磁鐵(19)。4.根據權利要求1所述的一種微流控芯片的用途，其特征在于，所述第一混合池(1)和第二混合池(2)均設有...

【專利技術屬性】
技術研發人員：毛罕平，嚴玉婷，
申請(專利權)人：江蘇大學，
類型：發明
國別省市：江蘇,32