[发明专利]可重复使用的高通量SERS微流控芯片及其应用

权利要求书

1.一种可重复使用的高通量SERS微流控芯片，其特征在于：

包括通过微流控管路串联在一起的反应芯片和检测芯片；

所述反应芯片用于供含有重金属离子的液体样品与DNA酶试剂进行混合反应；

所述检测芯片用于对反应芯片反应后的反应物进行检测；

所述检测芯片包括至少一个SERS基底，且SERS基底可更换；

所述SERS基底经过如下处理：将修饰好DNA的SERS基底用纯水冲洗，浸没在6-巯基-1-乙醇的水溶液中一段时间，将其自组装在基底表面，然后用去离子水冲洗干净，氮气吹干；

所述的反应芯片的基片上设有用于进样的微流通道，与微流通道相连的多个弯曲的U形混合反应通道；所述的检测芯片上设有微流通道及多个平行的置有SERS基底的样品池。

2.根据权利要求1所述可重复使用的高通量SERS微流控芯片，其特征在于：

所述反应芯片和检测芯片均包括基片和上下盖片，基片和上下盖片通过磁铁键合连接。

3.根据权利要求1所述可重复使用的高通量SERS微流控芯片，其特征在于：

所述微流控管路采用耐酸碱腐蚀的硬质PVC或PPR管。

4.根据权利要求2所述可重复使用的高通量SERS微流控芯片，其特征在于：

所述基片材质为聚二甲基硅氧烷，上盖片和下盖片的材质为聚碳酸酯；基片放置在三者中间，上下盖片通过小磁铁在四个角处将三者紧密粘结。

5.根据权利要求1所述可重复使用的高通量SERS微流控芯片，其特征在于：

所述的反应芯片的弯曲的U形混合反应通道的数量不少于3个，且通道的尺寸宽度为50～400微米；深度尺寸为10～100微米，反应芯片的基片厚度为50～1000微米，上盖片和下盖片尺寸为25×55毫米，厚度为1～6毫米；

检测芯片内的微流控的通道并联排列，同时该通道与入液口和出液口的一端连通；通道的尺寸宽度为100～1000微米；深度尺寸为10～500微米；样品池长×宽×高为4×5×1毫米；中间的基片层厚度为50～1500微米；上盖片和下盖片尺寸为25×55毫米，厚度为1～6毫米。

6.根据权利要求5所述可重复使用的高通量SERS微流控芯片，其特征在于：

所述的反应芯片的弯曲的U形混合反应通道的数量为3个，且通道的尺寸宽度为200微米；深度尺寸为50微米，反应芯片的基片厚度为500微米，上盖片和下盖片尺寸为25×55毫米，厚度为3毫米；

检测芯片内设置有三个平行的置有SERS基底的样品池，检测芯片内的微流控的通道并联排列，同时该通道与入液口和出液口的一端连通；通道的尺寸宽度为500微米；深度尺寸为300微米；样品池长×宽×高为4×5×1毫米；中间的基片层厚度为1200微米；上盖片和下盖片尺寸为25×55毫米，厚度为3毫米。

7.一种可重复使用的高通量SERS微流控芯片的应用，其特征在于是应用于检测水环境中痕量有害金属离子的含量，具体的检测方法如下：

将待测溶液和反应试剂分别通过微流控泵入反应芯片，在U形混合反应通道内发生DNA酶切反应，包含有标记拉曼探针分子的残余DNA碱基序列的反应产物一起通过微流控泵入到检测芯片的样品池中，与SERS基底作用，该SERS基底表面修饰有能与残余DNA碱基序列互补的一段单链DNA，两者孵化一定时间后，两段单链DNA退火成双链，导致末端标记的拉曼探针分子贴近SERS基底表面，产生拉曼信号，从而完成测定有害金属离子含量。

8.根据权利要求7所述可重复使用的高通量SERS微流控芯片的应用，其特征在于：

将可重复使用的高通量SERS微流控芯片通过质量百分数为0.3％的稀硝酸洗涤2～10min，然后用pH为7.4的PBS缓冲液洗涤2～10min，并更换掉SERS基底，即可以重复使用。