目前微流控芯片主要采用激光誘導熒光作為檢測器。此檢測器具有較強的專一性,檢測靈敏度高,但是通常需要對樣品進行衍生。紫外檢測器是通用型檢測器,也是液相色譜和毛細管電泳中普遍應用的檢測器。然而,在微流控芯片中大多采用的玻璃和PMMA在紫外區(qū)都有吸收,因此只能采用成本較高的石英基質(zhì)芯片。日本的島津公司研制出采用石英芯片、紫外檢測的MCE-2010型微芯片電泳系統(tǒng)[1],由于石英芯片上帶4個電極并與光學狹縫一體化構(gòu)成,使芯片的制作極為復雜,成本也增大。Hjertén等[2]與曹小丹等[3]都采用了非石英基質(zhì)芯片與石英毛細管耦合的方法進行微流控芯片的紫外檢測。在這些方法中,芯片的制作也較為復雜,整個系統(tǒng)仍處于研究階段,未有商品化的微流控芯片檢測儀與之配套。
本文介紹了由中科院大連化物所與北京彩陸科學儀器有限公司聯(lián)合研制,可商品化的微流控芯片紫外檢測儀,見圖1。它由一體化的芯片電泳平臺、高壓電源、紫外檢測器和相應軟件組成。由于使用標準化的PDMS-石英芯片,芯片制作簡便,也降低了成本,并且避免了石英芯片封接較難的問題。
圖 1 微流控芯片紫外檢測儀
以對氨基苯甲酸(p-aminobenzoic acid)為試樣,對儀器的性能進行了考察。取濃度為1、5、10、50 ppm的對氨基苯甲酸標準溶液進行芯片電泳檢測,在濃度1到50 ppm范圍內(nèi)有良好的線性關系,線性相關系數(shù)r=0.9984。此外,在對該儀器進行靈敏度考察時,其靈敏度達到0.1 mg/L,與常規(guī)毛細管電泳儀的檢測限接近。圖2是濃度為1 ppm的對氨基苯甲酸樣品平行進行5次進樣后得到的結(jié)果。檢測波長選用270 nm,緩沖液為30 mM硼砂[4],進樣電壓為400 V,進樣時間為30秒,分離電壓為600 V,分離距離為47 mm。
圖 2 1 ppm 對氨基苯甲酸的芯片電泳譜圖
圖3是以BECKMAN毛細管性能測試混合物A溶液(Capillary Performance Test Mixture A)作為樣品所得到的芯片電泳譜圖。檢測波長選用270 nm,緩沖液為pH 6.86的磷酸緩沖液,進樣電壓為400 V,進樣時間為30秒,分離電壓為800 V(分離電壓為由負到正),分離距離為47 mm。
圖 3 BECKMAN毛細管性能測試混合物A溶液的芯片電泳譜圖
其中:1. 苯甲酸,2.對羥基苯甲酸, 3.對羥基苯乙酸
此微流控芯片紫外檢測儀有如下的優(yōu)點:1)采用紫外檢測器,增強了儀器的通用性,大大增加了樣品的適用范圍;2)檢測靈敏度較高,可接近或超過常規(guī)毛細管電泳儀的水平;3)芯片成本低,并可重復使用。此儀器可適用于各科研機構(gòu)以及衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測等部門的實驗工作。
參考文獻:
1. Nakanishi H, Nishimoto T, Arai A, Abe H, Kanai M, Fujiyama Y, Yoshida T, Electrophoresis, 2001,22:230
2. Végvári ?, Hjertén S, Electrophoreis, 2002,23:3479
3.曹小丹, 方 群, 方肇倫,基于復合型微流控芯片的紫外檢測電泳分析系統(tǒng)的優(yōu)化及應用,第二屆全國微全分析系統(tǒng)學術會議, 2004,131
4. 王昕,新疆化工,2004,1:37