清除玻璃微流控晶片微通道堵塞的方法
2023-07-30 09:25:41 1
專利名稱：清除玻璃微流控晶片微通道堵塞的方法
技術領域：
本發明涉及一種清除玻璃微流控晶片微通道堵塞的方法。
背景技術：
微全分析系統近年來發展很快，是當前最活躍的研究領域之一，旨在將分析實驗室的主要功能集成到一塊微流控晶片上，以滿足各行業對分析的需求。用於製作微流控晶片的材料有矽、玻璃、聚合物等，其中玻璃具有良好的電滲性質和優良的光學性能，適於高精度加工，已廣泛用於製作微流控晶片。玻璃晶片加工成本高昂，加拿大Alberta大學加工的通用型玻璃微流控晶片，單價在200美元以上，如果設計加工特殊用途的晶片，則成本更高。微通道一旦堵塞，整塊晶片只能報廢。為避免微通道堵塞，玻璃晶片的操作往往在超淨間進行，且對溶液和樣品的要求高，應用受到限制。
發明內容
本發明所要解決的問題是提供一種清除玻璃微流控晶片微通道堵塞的方法，該方法可快速清除玻璃微流控晶片微通道的堵塞，經處理後的微流控晶片能夠正常使用。
本發明所提供的技術方案是一種清除玻璃微流控晶片微通道堵塞的方法，在玻璃微流控晶片微通道中注入體積比3～4∶1的濃硫酸和H2O2混合液，將玻璃微流控晶片堵塞處加熱至濃硫酸和H2O2混合液沸騰，冷卻即實現玻璃微流控晶片微通道堵塞的清除。
在玻璃微流控晶片微通道注入濃硫酸和H2O2混合液之前，可用水將晶片的微通道及表面衝洗乾淨，用氮氣將晶片表面及微通道吹乾；然後注入1～1.5mol/L NaOH浸泡晶片微通道8至10分鐘，用氮氣吹乾後用水清洗通道；再用氮氣吹乾通道，注入1～1.Smol/L HCl浸泡8至10分鐘；用氮氣吹乾通道，注入王水浸泡8至10分鐘，用氮氣吹乾通道。
冷卻後，將玻璃微流控晶片微通道用蒸餾水衝洗，然後用氮氣吹乾，用三次蒸餾水清洗，使晶片通道中充滿三次蒸餾水，將晶片表面的火焰灰垢清除，再用三次蒸餾水將晶片表面及微通道衝洗乾淨，用氮氣吹乾。
微通道堵塞的玻璃微流控晶片經上述方案處理後，在顯微鏡下觀察，發現微通道已然疏通，且無任何渣滓殘留，然後將晶片進行電泳實驗，結果表明，微流控晶片已能正常使用。採用本發明所述方案，在1小時內即可疏通被堵塞的微通道，使晶片能夠重新使用，使玻璃微流控晶片使用壽命大為延長，拓展其應用範圍，對該領域的研究和應用起到促進作用。
圖1為玻璃晶片微通道的堵塞處的顯微圖像(微通道寬度50μm)；圖2為玻璃晶片微通道的堵塞處用本發明疏通後的顯微圖像(微通道寬度50μm)；圖3為玻璃晶片微通道堵塞疏通後的電泳圖。
具體實施例方式
實施例11.圖1是顯微鏡下觀察到的通用型玻璃微流控晶片微通道的絮狀堵塞，難以用氣流或液流將其推出或吸出，且無法溶解，往往導致整塊晶片報廢。取一支200μL的圓錐形塑料吸頭，將其尖端切去一段，使之正好能夠緊密插在晶片的小槽上，將切去尖端的吸頭裝在塑料注射器上，用於引入和引出液體；裝在有減壓閥的高壓氮氣瓶氣體管道出口，以2個大氣壓的氮氣壓力吹洗晶片。
2.將上述微流控晶片的小槽用盛有蒸餾水塑料洗瓶將晶片的小槽及表面衝洗乾淨，用氮氣將晶片表面及微通道吹乾。
3.注入1mol/L NaOH浸泡晶片微通道10min，用氮氣吹乾後用蒸餾水清洗微通道；用氮氣吹乾微通道，注入1mol/L HCl浸泡10min；用氮氣吹乾微通道，注入王水浸泡10min，用氮氣吹乾晶片表面及微通道。此過程中，堵塞團塊中的無機鹽等可溶解。
4.向晶片微通道中注入體積比3∶1的98wt％的濃H2SO4和30wt％的H2O2混合液，將晶片通道堵塞處移至酒精燈焰上加熱，將玻璃微流控晶片微通道堵塞處或微通道需更新的部分置於酒精燈焰上小火均勻受熱，至H2SO4和H2O2混合液沸騰，在空氣中自然冷卻。受熱時H2O2分解產生新生氧氣，且此時H2SO4和H2O2混合液具有極強的氧化性，在酒精燈加熱條件下將堵塞物氧化並溶解，從而疏通晶片微通道。
5.將晶片小槽用蒸餾水衝洗後，通道用氮氣吹乾，用三次蒸餾水清洗，使晶片通道中充滿三次蒸餾水，用刀片和溼棉球將晶片表面的火焰灰垢仔細的清除，再用三次蒸餾水將晶片表面及小槽衝洗乾淨，用氮氣吹乾。
6.將上述晶片放至顯微鏡下觀察，檢查晶片全部的微通道，如有渣滓殘留，則重複實施步驟4、5和6，直至無渣滓殘留。一般情況下無需重複這些步驟。玻璃晶片微通道的堵塞處用本發明處理後的顯微圖像(見圖2)表明，其堵塞處已疏通。
7.將晶片進行電泳實驗，參見圖3，1.0×10-4mol/L多巴胺五次連續進樣分離的電泳圖，以直徑7μm的碳纖維電極作檢測器，圖中箭頭所指即為多巴胺的電泳峰，五次峰高的相對標準偏差為2.6％，結果表明，晶片微通道已得到更新，說明微流控晶片已能正常使用。
實施例2採用加拿大Alberta大學加工的通用型玻璃微流控晶片，在顯微鏡下檢查全部微通道，確認微通道無堵塞存在。將晶片水平放置，用刀片從塑料吸頭表面刮下少許碎屑，與大約等量的石灰粉混和，倒入玻璃微流控晶片的小槽中，再往小槽中加入2滴自來水。用盛有蒸餾水的塑料洗瓶將晶片的小槽及表面衝洗乾淨，用氮氣將晶片表面及微通道吹乾。置於顯微鏡下觀察，可見及粉塵在晶片微通道中形成堵塞。注入1.5mol/L NaOH浸泡晶片微通道8min，用氮氣吹乾後用蒸餾水清洗微通道；用氮氣吹乾微通道，注入1.5mol/L HCl浸泡8min；用氮氣吹乾微通道，注入王水浸泡8min，用氮氣吹乾晶片表面及微通道。再於顯微鏡下觀察，可見粉塵消失，而塑料碎屑仍在微通道中。向晶片微通道中注入體積比4∶1的70wt％的濃H2SO4和20wt％的H2O2混合液，將晶片通道堵塞處移至酒精燈焰上加熱，將玻璃微流控晶片微通道堵塞處置於酒精燈焰上小火均勻受熱，至沸騰，在空氣中自然冷卻。將晶片置於顯微鏡下觀察，可見堵塞已經消失，而堵塞處的H2SO4和H2O2混合液呈淺黃色，塑料碎屑已被氧化溶解。將晶片小槽用蒸餾水衝洗後，通道用氮氣吹乾，用蒸餾水清洗，使晶片通道中充滿蒸餾水，用刀片和溼棉球將晶片表面的火焰灰垢仔細的清除，再用蒸餾水將晶片表面及小槽衝洗乾淨，用氮氣吹乾。在顯微鏡下觀察，晶片微通道堵塞已被清除，乾淨如初。
權利要求
1.一種清除玻璃微流控晶片微通道堵塞的方法，其特徵是在玻璃微流控晶片微通道中注入體積比3～4∶1的濃硫酸和H2O2混合液，將玻璃微流控晶片堵塞處加熱至濃硫酸和H2O2混合液沸騰，冷卻即實現玻璃微流控晶片微通道堵塞的清除。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵是在玻璃微流控晶片微通道注入濃硫酸和H2O2混合液之前，用水將晶片的微通道及表面衝洗乾淨，用氮氣將晶片表面及微通道吹乾；然後注入1～1.5mol/L NaOH浸泡晶片微通道8至10分鐘，用氮氣吹乾後用水清洗通道；再用氮氣吹乾通道，注入1～1.5mol/L HCl浸泡8至10分鐘；用氮氣吹乾通道，注入王水浸泡8至10分鐘，用氮氣吹乾通道。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵是冷卻後，將玻璃微流控晶片微通道用蒸餾水衝洗，然後用氮氣吹乾，用蒸餾水清洗，使晶片通道中充滿蒸餾水，將晶片表面的火焰灰垢清除，再用蒸餾水將晶片表面及微通道衝洗乾淨，用氮氣吹乾。
全文摘要
本發明涉及一種清除玻璃微流控晶片微通道堵塞的方法，在玻璃微流控晶片微通道中注入體積比3～4∶1的濃硫酸和H
文檔編號C03C23/00GK1778750SQ20051001963
公開日2006年5月31日 申請日期2005年10月20日 優先權日2005年10月20日
發明者陳榮生, 程寒, 程介克 申請人:武漢大學