[发明专利]一种微流控芯片及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及亚硝酸盐的检测领域，具体涉及一种微流控芯片及其应用。

背景技术

亚硝酸盐广泛存在于自然界中，并存在于整个氮循环中。亚硝酸盐常被用作农业肥料或者食品中的防腐剂。这些含氮肥料是环境中的一个重要的污染源。而从食物中吸收的亚硝酸盐在人体中则发挥着重要的生理作用。它们可以与人体中的二级或三级胺反应生成具有致癌作用的亚硝胺，给人体带来巨大危害。在亚硝酸盐的作用下，血红蛋白会转变为高铁血红蛋白导致血液传输氧的能力下降。因此，亚硝酸盐的检测对于环境和人体健康十分重要。

目前，已有多种亚硝酸盐的检测方法见诸报道。文献1用同位素稀释质谱同时检测了海水中的亚硝酸盐和硝酸盐。文献2将血红蛋白修饰到玻碳电极上制备成一种电化学传感器，用于亚硝酸盐的检测。文献3以石墨和银粉作为“墨水”，制备成一种“书写型”的传感器，可在线检测亚硝酸盐。但是，这些方法或是操作繁琐或是需要昂贵的检测仪器。化学发光作为一种成熟的分析方法，表现出成本低、灵敏度高、易于操作和免受背景干扰的特点。流动注射法常用于以化学发光法检测无机离子，但是，该方法的试剂消耗量较大，而且分析速度较慢，自动化程度不够高。

文献1：High-precisionquadrupleisotopedilutionmethodforsimultaneousdeterminationofnitriteandnitrateinseawaterbyGCMSafterderivatizationwithtriethyloxoniumtetrafluoroborate(PaglianoE.；MeijaJ.；MesterZ.；Anal.Chim.Acta,2014,824,36-41)。

文献2：Enhancingsensitivityofhemoglobin-basedelectrochemicalbiosensorbyusingproteinconformationalintermediate(WuH.；WangX.；QiaoM.；ZhangH.；JinX.；FanS.；Sens.ActuatorB-Chem.,2015,221,694-699)。

文献3：WritingSensorsonSolidAgriculturalProductsforInSituDetection(TangW.；WuJ.；YingY.；LiuY.；Anal.Chem.,2015,87,10703-10707)。

文献4：Anaptamer-functionalizedchemomechanicallymodulatedbiomoleculecatch-and-releasesystem(ShastriA.；McGregorL.M.；LiuY.；HarrisV.；NanH.；MujicaM.；VasquezY.；BhattacharyaA.；MaY.；AizenbergM.；KuksenokO.；BalazsA.C.；AizenbergJ.；HeX.；Nat.Chem.,2015,7,447-454)。

发明内容

鉴于上述技术问题，本发明的目的在于提供一种微流控芯片，通过在微流控芯片上设置的特定的的微通道来实现的化学发光反应，可以对水体及各种环境中的亚硝酸盐含量进行检测和分析。

本发明的一个实施方式在于提供一种微流控芯片，包括与玻璃基底键合的高聚物芯片，在所述高聚物芯片上设有螺旋形微通道，在所述螺旋形微通道的入口端设有三个入口通道，其中，第一入口通道和第二入口通道交汇后再与第三入口通道交汇。

根据本发明，通过螺旋形微通道的设计，使所述微流控芯片的面积得到更有效的利用，反应进行的时间被大大延长，并且，螺旋形微通道的三个入口通道可以使多种反应试剂分别进入，尤其是通过使第一入口通道和第二入口通道交汇后再与第三入口通道交汇，能够使特定组分优先混合，有利于对反应进程更精确有效的控制和调节。此外，通过本发明的的微流控芯片，能够以较小的试剂消耗量完成反应，易于控制和操作。

在本发明的一个优选的实施方式中，所述螺旋形微通道的出口设在所述螺旋形微通道的中心处。

在本发明的另一个优选的实施方式中，所述入口通道的宽度为0.5-2mm，所述螺旋形微通道的宽度为0.5-1mm，螺旋圈数为4-10圈。

在本发明的另一个优选的实施方式中，所述入口通道和螺旋形微通道的深度为20-100μm，优选为20-50μm。