[实用新型]一种基于微流控芯片的酶注射式葡萄糖生物传感器

说明书

技术领域

本实用新型属于生物传感器，尤其一种基于微流控芯片的酶注射式葡萄糖生物传感器。

背景技术

目前，葡萄糖生物传感器技术广泛的应用到医疗、生物和发酵领域，该技术相对比较成熟。然而，目前传感器的内部混合结构较为复杂，如何能够采用快速简易的混合方式进行检测，还是一个尚未解决的技术问题。

随着微流控技术的出现，已经有了较为简便的方式实现针对葡萄糖浓度的检测，比如酶固定式的微流控芯片葡萄糖生物传感器，是目前较为流行的葡萄糖微流控芯片传感器。该类型的传感器多采用固定葡萄糖氧化酶的形式，将氧化酶附在芯片流道内部或电极上，通过检测反应池中产生的电压信号来间接得出葡萄糖浓度。然而，由于固态酶的活性会逐渐降低，酶膜需要更换，目前的酶固定式的微流控芯片传感器的成本过高，不利于对待测液的实时在线检测。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种基于微流控芯片的酶注射式葡萄糖生物传感器，可以通过注射酶液的方式对葡萄糖液体进行检测，有利于对待测液的实时在线检测。

为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种基于微流控芯片的酶注射式葡萄糖生物传感器包括：微流控芯片，其为密封腔式结构，其内部设置液体混合通道和检测池，所述液体混合通道的一端分别设有葡萄糖待测液进样口、缓冲液进样口、酶液进样口，所述液体混合通道的另一端连接所述检测池的一端，所述检测池设有废液出口，所述检测池的内底部上设有用于插入三个电极的三个电极孔，所述三个电极用于捕获检测池中产生的电流信号，三个电极与外部检测电路连接，所述微流控芯片外表面设有与所述葡萄糖待测液进样口、缓冲液进样口、酶液进样口、三个电极孔分别连通的第一、二、三、四、五、六通孔；其中，传感器开始检测时，首先将缓冲液通过第二通孔注射入缓冲液进样口，冲洗液体混合通道，再将葡萄糖待测液及酶液通过第一、三通孔泵入葡萄糖待测液进样口和酶液进样口，两相液体流经液体混合通道充分混合后进入检测池，三个电极分别穿过第四、五、六通孔插入到三个电极孔上，对检测池中产生的电流信号进行采集，传送给外部检测电路，外部检测电路根据电流信号计算得出对应的葡萄糖的浓度，同时检测后的废液从废液出口流出。

作为优选，所述液体混合通道包括：三叉形通道和S型弯道通道，所述三叉形通道的三个叉头端分别设有葡萄糖待测液进样口、缓冲液进样口、酶液进样口，所述三叉形通道的另一端连接S型弯道通道的一端，所述S型弯道通道的另一端连接所述检测池的一端。

作为优选，所述检测池为具有高表面/体积比的六边形反应器。

作为优选，每个电极垂直安装在所述检测池的内底部上。

本实用新型的酶注射式葡萄糖生物传感器，将葡萄糖待测液及酶液注射入微流控芯片，流经具有充分混合功能的液体混合通道，反应液体充分混合，进入检测池，三个电极对流入检测池中的液体进行采集，捕获电流信号，通过外部检测电路计算得到相应的葡萄糖浓度。采用本实用新型的技术方案，可以通过注射酶液的方式对葡萄糖液体进行检测，有利于对待测液的实时在线检测。

附图说明

图1为本实用新型的酶注射式葡萄糖生物传感器的结构示意图。

图中：1、葡萄糖待测液进样口，2、缓冲液进样口，3、酶液进样口， 4、液体混合通道，5、检测池，6、电极孔，7、废液出口，8、微流控芯片。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供一种基于微流控芯片的酶注射式葡萄糖生物传感器，包括：微流控芯片，其为密封腔式结构，其内部设置液体混合通道和检测池，所述液体混合通道的一端分别设有葡萄糖待测液进样口、缓冲液进样口、酶液进样口，所述液体混合通道的另一端连接所述检测池的一端，所述检测池设有废液出口，所述检测池的内底部上设有用于插入三个电极的三个电极孔，所述三个电极用于捕获检测池中产生的电流信号，三个电极与外部检测电路连接，所述微流控芯片外表面设有与所述葡萄糖待测液进样口、缓冲液进样口、酶液进样口、三个电极孔分别连通的第一、二、三、四、五、六通孔；其中，传感器开始检测时，首先将缓冲液通过第二通孔注射入缓冲液进样口，冲洗液体混合通道，再将葡萄糖待测液及酶液通过第一、三通孔泵入葡萄糖待测液进样口和酶液进样口，两相液体流经液体混合通道充分混合后进入检测池，三个电极分别穿过第四、五、六通孔插入到三个电极孔上，对检测池中产生的电流信号进行采集，传送给外部检测电路，外部检测电路根据电流信号计算得出对应的葡萄糖的浓度，同时检测后的废液从废液出口流出。