[发明专利]微流控芯片、提取式微流控芯片-质谱联用分析设备及方法

说明书

本发明提供了一种微流控芯片、提取式微流控芯片‑质谱联用分析设备及方法，属于生物检测领域。该微流控芯片包括：基片，基片上设置有至少一个用于放置固相萃取材料的样品提取槽以及与每个样品提取槽连通的样品微通道；基片还设置有喷雾微通道；其中，每个样品微通道远离样品提取槽的端部设置于喷雾微通道喷出的流体喷雾束的周向，以使样品微通道的轴线与喷雾微通道的轴线相交汇。该提取式微流控芯片‑质谱联用分析设备，包括喷雾质谱及上述微流控芯片。这种分析设备及方法，无需使用任何层析分离设备对待测物质进行分离，即可实现对微升级别的生物样品直接进行质谱分析在床旁检测领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及生物检测领域，具体而言，涉及一种微流控芯片、微流控芯片-质谱联用分析设备及方法。

背景技术

微流控芯片，也称芯片实验室，其是以芯片为操作平台，同时以分析化学为基础，以微机电加工技术微依托，以微管道网络为结构特征。微流控芯片具有超高速混合与分离效率、样品消耗量少、多功能单元集成等特性。近年来，已经发展成为一个生物、化学、流体和材料等多学科交叉研究的新热点。

电喷雾质谱(ESI-MS)得益于其出色的灵敏性和特异性，以及其对众多化合物的广谱检测性能，现已成为最广泛运用于生物分析的常用技术之一。然而由于生物样品基质会对质谱信号有抑制作用，极大的限制了ESI-MS在临床检测中的应用。通常，为了消除潜在的基质效应，需要在进行质谱分析之前对生物样品进行前处理，包括从生物样品基质中提取待测物、以及/或对样品基质进行层析分离。这类前处理步骤操作复杂、耗时长且对工作人员的专业素养要求高，难以在临床检测(尤其是床旁检测) 中推广使用。

微流控芯片与高选择性、灵敏性的质谱联用技术，在生物分析中有着极高的应用前景。在大多数微流控芯片-质谱技术研发中，ESI电离源以其接口简洁而成为最常用电离源。微流控芯片-ESI-MS也成为了研究各种模型中具有生物医学意义的大分子和小分子的热门技术。然而，由于生物样品的基质效应对质谱信号的干扰，严重制约着微流控芯片-ESI-MS在生物分析领域的发展。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种微流控芯片，通过这种微流控芯片可直接对生物样品进行提取，以消除生物样品的基质效应对质谱信号的干扰。

本发明的第二目的在于提供一种提取式微流控芯片-质谱联用分析设备，该设备造价低廉、分析速度迅捷、在线检测结果准确性高，可广泛运用于床旁检测(POCT) 中。

本发明的第三目的在于提供一种提取式微流控芯片-质谱联用分析方法，该方法采用纸层析-微流控质谱联用技术，有效分离蛋白质并消除基质效应，可实现在短时间内对生物样品进行快速分析。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种微流控芯片，其包括：

基片，基片上设置有至少一个样品提取槽以及与每个样品提取槽连通的样品微通道；基片还设置有喷雾微通道；其中，每个样品微通道远离样品提取槽的端部设置于喷雾微通道喷出的流体喷雾束的周向，以使样品微通道的轴线与喷雾微通道的轴线相交汇。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，围成喷雾微通道的基片沿喷雾微通道喷出的流体喷雾束的方向呈尖刺状设置，围成每个样品微通道的基片沿朝向喷雾微通道的周向方向呈尖刺状设置，以使每个样品微通道的出液口位于喷雾微通道喷出的流体喷雾束的周向。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述样品微通道的轴线与喷雾微通道的轴线之间的夹角为80～110度。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述样品微通道的出液口与喷雾微通道的喷雾口之间的垂直距离为0.2-0.8mm；

优选地，出液口与基片边缘之间的垂直距离为0.5-1.5mm；