[发明专利]一种用于等电聚焦分离的微流控芯片

说明书

技术领域

本发明涉及微流控芯片，尤其是涉及一种利用锯齿形的微通道实现高分辨率等电聚焦分离的用于等电聚焦分离的微流控芯片。

背景技术

等电聚焦(Isoelectric focusing，IEF)是利用两性电解质载体在电场中形成连续的pH梯度，蛋白质等生物分子具有特定的等电点，在pH梯度中会迁移到具有与等电点相一致的pH的位置，从而实现分离、测定和鉴定等目的的一种方法。

早期的等电聚焦电泳采用垂直管式，近年来又发展了超薄层水平板式等电聚焦电泳，一般采用聚丙烯酰胺凝胶作为抗对流和扩散的支持介质(D.J.布勒尔，E.佩特斯，R.库尔特，R.彭特曼 中国专利CN101460835A)。也有使用pH梯度固定的IPG胶条(Gorg，A.；Obermaier，C.；Boguth，G.；Harder，A.，Scheibe，B.；Wildgruber，R.；Weiss，W.Electrophoresis 2000，21，1037-1053)，这一改进简化了蛋白质的等电聚焦分离、检测。这类方法虽然使用方便、实验准备与操作较为简单，但是所需的两性电解质等原料及样品量相对较大，不适合进行微量蛋白质混合样品的分离检测，而且对于等电点相近的蛋白质的分辨能力有限，分离效果有待提高。针对这些不足，发展了基于毛细管的等电聚焦方法(cIEF)，利用载体两性电解质在石英毛细管内进行样品的等电聚焦(杨春，张玉奎，张丽华 中国专利CN1831526A)，能有效降低所需试剂和样品量、缩短分离时间、提高分辨率(张玉奎，朱贵杰，张丽华，杨春，刘和春，张维冰 中国专利CN1865991A；屈锋，蔡波大，马文韬 中国专利CN101556260A)，并且可以和其他分离方法进行耦联(张祥民，毛煜，中国专利CN1316244C)。但毛细管结构简单、功能单一，无法在结构上进行改进以进一步提高分析性能。

微流控芯片是利用各种微加工技术在芯片材料上加工出具有各种功能的微结构，实现反应、分离、检测等功能。自20世纪90年代初Manz和Widmer等(Manz A，Graber N，Widemer H M.Sens.Acturators，B，1990，1，244-248)首次提出以来，微流控芯片技术得到了快速发展。在微流控芯片上进行等电聚焦分离，能够有效降低试剂消耗、加快分离速度和提高分离效率(Chen，H.，Fan，Z.H.Electrophoresis，2009，30，758-765)。在微流控芯片上进行等电聚焦已有大量的报道，表现出了优异的性能(Hofmann，O.，Che，D.P.，Cruickshank，K.A.，Muller，U.R.，Anal.Chem.1999，71，678-686；Tan，W.，Fan，Z.H.，Qiu，C.X.，Ricco，A.J.，Gibbons，I.Electrophoresis 2002，23，3638-3645)。但目前已报道的利用微流控芯片进行等电聚焦的方法，仍主要延续cIEF的方法，较少在微通道结构上进行改进以提高分离性能，对于等电点比较接近的样品，仍无法达到很好的分离效果，分离分辨率还有待进一步提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于等电聚焦分离的微流控芯片。

本发明设有2片基底，所述2片基底经可逆或非可逆键合形成，在1片基底上加工有微通道和出入孔，所述出入孔作为储液池，所述微通道设有收缩区域和扩大区域，所述收缩区域与扩大区域之间设有过渡的连接区域，所述连接区域具有倾角，以便于蛋白质等样品在微通道内的运动和分离。

所述微流控芯片可由石英、玻璃、硅、高聚物或者其他材料制作而成，也可以是锯齿形的固相pH梯度(IPG)胶条。所述微通道可采用IGP胶条，通过收缩区域和扩大区域在电场作用下实现非线性的pH梯度。所述微通道(IPG胶条)的宽度可为1nm～5cm，长度可为1μm～1m。扩大区域和收缩区域的宽度的比值可为1～10⁷，可以通过调节不同的宽度，实现不同比值的微通道结构。所述微通道可以是直形、盘管形、矩形或螺旋形等，所述微通道可以是单根通道或多根平行通道。

以下给出本发明的使用方法：

1)将样品溶解在含有1％～5％载体两性电解质的电泳缓冲液内，并加入到微通道内，在微通道两端的出入孔(储液池)中分别加入阳极和阴极缓冲液。