[发明专利]利用紫外臭氧修复微流控芯片内碳电极电化学性能的方法

说明书

本发明公开了一种利用紫外臭氧修复微流控芯片内碳电极电化学性能的方法，本发明通过将紫外臭氧清洗机产生的紫外臭氧气流导入到微流控芯片内，利用紫外臭氧与集成在微流控芯片中碳电极表面的有机污染物发生化学反应生成挥发性气体，实现微流控芯片中污染碳电极电化学性能的修复，最终确保利用碳电极进行重复性测试时实验数据的准确性。该方法操作简单方便、通用性强、经济性好。

技术领域

本发明涉及电化学检测技术领域，具体涉及一种利用紫外臭氧修复微流控芯片内碳电极电化学性能的方法。

背景技术

碳质材料电极(碳电极)作为电化学传感器，具有背景电流低、电化学窗口宽、易于与微流控芯片相结合等优点，在生物医学、环境监测、药物合成筛选等诸多关系到国计民生的领域中有着广泛的应用。然而，碳电极在电化学测试过程中会有大量的反应物/反应产物吸附在其表面、造成碳电极性能的退化、导致碳电极不能满足重复性测试时数据的准确性要求，该缺点在很大程度上抑制了碳电极在电化学微流控芯片检测领域的进一步发展，因此，迫切需要提出一种能快速祛除微流控芯片内碳电极表面污染物、高效修复污染碳电极电化学性能的方法。

目前，用于修复微流控芯片内污染碳电极电化学性能的方法包括氧等离子体修复法和碱液修复法。尽管氧等离子体能祛除碳电极表面污染物，但大量的氧等离子也会对碳电极本身造成一定程度地刻蚀，因此该方法不适合污染碳电极的多次修复。而碱液修复法属于湿法修复，有些碳电极的参比/对电极通常由铜/银等金属材料制作而成，该方法在去除碳电极表面污染物的同时，也会腐蚀由铜/银等材料组成的参比/对电极。此外，将碱液多次通入到微流控芯片内修复碳电极时，大量的碱液会浸润到微流控芯片内，对碳电极与微流控芯片的结合力造成一定的影响。

由此可见，微流控芯片内碳电极的现行修复方法存在一定的局限性，因此探索一种能够温和去除碳电极表面污染物、操作简单方便、通用性强和运行成本较低的新方法具有重要的意义。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提出了一种利用利用紫外臭氧修复微流控芯片内碳电极电化学性能的方法。

本发明采用的技术手段如下：

一种利用紫外臭氧修复微流控芯片内碳电极电化学性能的方法，包括：

S1、将新的碳电极集成在微流控芯片内，对微流控芯片内所述碳电极在设定频率下的界面阻抗进行测定获得第一界面阻抗值；

使用上述微流控芯片进行重复性电化学实验后，对微流控芯片内所述碳电极在所述设定频率下的界面阻抗进行测定获取第二界面阻抗值，并计算对应频率下碳电极的界面阻抗均值和标准差；

将所述第二界面阻抗值与所述第一界面阻抗值进行比较，判定电化学实验后所述碳电极是否为污染碳电极，若是，执行S2；

S2、将紫外臭氧输入至微流控芯片内以对污染碳电极进行修复处理；

S3、对修复后的微流控芯片进行电活性物质响应测试，获取电活性物质响应电流，通过所述电活性物质响应电流衡量所述微流控芯片碳电极的修复性能。

进一步地，所述S2包括：

S20、在微流控芯片的入口设置真空泵，真空泵的气体输出口通过变径软管与所述微流控芯片的入口连接，真空泵的气体输入口连接塑料软管，所述塑料软管的另一端连接在紫外臭氧清洗机内；

S21、打开紫外臭氧清洗机，利用真空泵将紫外臭氧清洗机内产生的紫外臭氧气流导入到微流控芯片内，对所述微流控芯片内的污染碳电极进行设定时间的紫外臭氧改性修复，然后关闭紫外臭氧清洗机。

进一步地，所述S3包括：

S30、使用100mM的磷酸盐缓冲液配制浓度为1mM的还原型辅酶溶液；

S31、将集成在微流控芯片内的修复后碳电极与电化学工作站相连；