[发明专利]一种带有离子在线富集装置的电泳微芯片及检测方法

权利要求书

1.一种带有离子在线富集装置的电泳微芯片，其特征在于：包括电泳微芯片本体及设于电泳微芯片本体中的样品注入池（7）、样品废液池（9）、缓冲液注入池（10）、缓冲液废液池（11），所述样品注入池（7）通过离子富集流道（4）与样品富集池（8）连通，所述样品富集池（8）通过离子进样流道（5）与样品废液池（9）连通；所述缓冲液注入池（10）、缓冲液废液池（11）之间通过离子分离流道（6）连通；所述离子进样流道（5）与离子分离流道（6）垂直交叉设置且内部连通；所述样品注入池（7）的容积大于所述样品富集池（8）的容积，所述离子富集流道（4）位于样品注入池（7）和样品富集池（8）之间距离最短处；

所述样品注入池（7）与样品富集池（8）的容积比不大于12：1；

所述样品注入池（7）、样品富集池（8）和离子富集流道（4）中低浓度缓冲液A的浓度小于位于样品废液池（9）、缓冲液注入池（10）、缓冲液废液池（11）、离子进样流道（5）和离子分离流道（6）中高浓度缓冲液B的浓度，形成浓度梯度而使离子进行富集；

所述样品注入池（7）、样品废液池（9）、缓冲液注入池（10）和缓冲液废液池（11）中各设有一个高电压电极；所述样品富集池（8）设有至少一个高电压电极；其中样品富集池（8）和样品注入池（7）中的高电压电极连接形成富集高压，样品富集池（8）和样品废液池（9）中的高电压电极连接形成进样高压，缓冲液注入池（10）和缓冲液废液池（11）中高电压电极连接形成分离高压。

2.根据权利要求1所述的电泳微芯片，其特征在于：所述样品注入池（7）为半圆弧形结构，所述离子富集流道（4）为三个，三个所述离子富集流道（4）与所述离子进样流道（5）成十字交叉设置。

3.根据权利要求1所述的电泳微芯片，其特征在于：所述样品注入池（7）与离子富集流道（4）连通处为向外突出的喇叭口形状，所述样品富集池（8）与离子富集流道（4）连通处为向内突出的倒喇叭口形状。

4.根据权利要求1所述的电泳微芯片，其特征在于：所述高浓度缓冲液B的浓度和低浓度缓冲液A的浓度比为2:1-10:1。

5.根据权利要求1所述的电泳微芯片，其特征在于：所述电泳微芯片本体从上至下依次为微管道层（1）、绝缘层（2）和电极层（3）；所述离子富集流道（4）、离子进样流道（5）和离子分离流道（6）设置在微管道层（1）中，所述电极层（3）中设有离子检测电极，所述离子检测电极是由设置于离子分离流道（6）尾部的发射电极（12）和接收电极（13）构成，所述发射电极（12）、接收电极（13）平行设置。

6.一种应用如权利要求1-5任一项所述的电泳微芯片的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1） 制备两种不同浓度的缓冲液，即为低浓度缓冲液A和高浓度缓冲液B，将待测样品溶于低浓度缓冲液A中制成样品溶液；

（2）将高浓度缓冲液B加入样品废液池（9）、缓冲液注入池（10）和缓冲液废液池（11）中，并注满离子进样流道（5）和离子分离流道（6）；将低浓度缓冲液A加入样品富集池（8）中，并注满离子富集流道（4）；将样品溶液加入样品注入池（7）中，全部注满；

（3）在样品富集池（8）和样品注入池（7）之间施加富集高压，使样品注入池（7） 的样品溶液中的离子迁移至样品富集池（8）中实现离子的第一次富集；

（4）在样品富集池（8）和样品废液池（9）之间施加进样高压，样品溶液中的离子从样品富集池（8）经离子进样流道（5）向样品废液池（9）方向迁移，在低浓度缓冲液A和高浓度缓冲液B的阶梯面形成离子的第二次富集；

离子从低浓度的样品富集池向高浓度的离子进样流道流动，并在溶液浓度阶梯面第二次富集，富集后的离子继续受进样电压的影响向样品废液池流动，在离子到达十字交叉口时开启分离电压，离子向检测电极移动，通过检测电极后最终进入缓冲液废液池；

（5）在离子到达离子进样流道（5）与离子分离流道（6）交叉口处时，开启分离高压，即在缓冲液注入池（10）和缓冲液废液池（11）之间施加分离高压，样品溶液中的离子向离子检测电极迁移，离子检测电极对其进行检测，然后进入缓冲液废液池（11）中。