[发明专利]一种用于吸收光度法检测的微流控芯片装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种微流控芯片装置，尤其涉及的是一种用于采用吸收光度法检测的微流控芯片装置的结构改进。

背景技术

吸收光度检测是一种应用广泛的通用光学检测方法，其检测原理是由光源产生复合光，通过色散系统，分解为波长连续的单色光；单色光通过被检测的生化样品时，生化样品会吸收其中某几种单色光，通过检测出射光的频谱，即可判断其成份；通过检测出射光的强度S和入射光的强度R，得到透射率T＝S/R，其透射率与生化样品的浓度相关，从而可以判断生化样品的浓度。

该方法具有可测定的物质种类多、结构简单的优点，目前被广泛用于各种生物化学分析系统中。传统上常采用石英晶体样品池作为光吸收池，吸收池体积较大，一般在毫升量级，试剂及检测样品消耗较多。

近几年发展起来的微流控分析系统顺应了分析仪器和分析科学的微型化、集成化与便携化的发展趋势，已发展成为当前科技前沿领域之一。吸收光度法是最早用于微流控分析系统的检测方法之一，如图1所示芯片结构，使检测样本从几ml级降至几十μl级，但由于目前的微流控分析系统的检测区都位于厚度只有数十微米甚至几微米的微流道10内，微流道10的厚度尺寸有限，不可能做到足够深，导致其吸收光程短，检测的相对灵敏度低，其应用受到了很大限制。

通常，为达到实用的检测灵敏度，光程最好在1厘米左右，至少应该设置5毫米。

在现有技术的吸收光度检测中，如果杂散光进入检测装置，将会干扰信号，增加噪声，大大降低信噪比，危及灵敏度。为了减少杂散光的干扰，研究人员设计制作了带有光学狭缝11的芯片，如图1。芯片微流道由硅制成，在芯片的微流道两侧溅射一层二氧化硅/硅薄膜，能有效地挡住流道两侧的杂散光，以降低噪声，提高灵敏度，请参见[NakanishiH，NishimotoT，Arai A，et al.Fabrication of quartz microchips with optical slit and development of alinear imaging UV detector for microchip electrophoresis systems.Electrophoresis，2001，22(2)：230-234.]。

在吸收光度法检测中，吸光度与吸收池的光程成正比，所以通过增加吸收池的检测光程，可以使吸收光度检测的灵敏度提高。近几年，研究人员也研究了几种通过增加检测区的吸收光程提高检测灵敏度的方法。如采用在玻璃芯片上镀铝膜作为反射镜面形成多重反射吸收池的技术如图2所示，可参考[Salimi-Moosavi H，Jiang Y T，Lester L，et al.A multireflection cellfor enhanced absorbance detection in microchip based capillary electrophoresisdevices.Electrophoresis，2000，21(7)：1291-1299.]，需要在所述微流道10的内侧镀铝膜，在如此微小的微流道内镀铝膜，其工艺非常复杂。如把光纤12埋植于微流道10内，采用与通道液流方向一致的纵向吸收方式，如图3所示，请参见文献[Ro K W，Lim K，Shim B C，et al.Integrated light collimatingsystem for extended optical-path-length absorbance detection in microchipbased capillary electrophoresis.Anal.Chem.，2005，77(16)：5160-5166.]，其沿微流道10长度方向作为检测光程，并在微流道内存有与所述微流道同向的光纤12，解决了在微流道内的光传输透射；在所述微流道上设置两个狭缝，一为入射狭缝13，和，一出射狭缝14，垂直与所述微流道设置，并在所述微流道上设置有光孔，用于透光，在所述入射狭缝和所述出射狭缝之间设置有流通池，使光穿越一段微流道，由此可以增加检测光程，但该方法的工艺难度依然非常复杂，成本高。

此外，现有技术的上述各方案由于微流道尺寸的限制，无法保证待测液体的充分混合，这样其检测结果往往偏差很大，准确性很低。

因此，现有技术存在缺陷而有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于吸收光度法检测的微流控芯片装置，在明显提高检测的灵敏度的同时，简化制作工艺，降低成本。

本发明技术方案包括：