一種電極支架及其在微流控晶片系統中的應用的製作方法
2023-05-16 00:47:36
專利名稱：一種電極支架及其在微流控晶片系統中的應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及微流控晶片系統，具體地說是一種應用於微流控晶片系統的支撐施加
電壓的電極的電極支架。
背景技術：
20世紀90年代初由瑞士的Manz提出了以微機電加工技術為基礎的"微型全分析 系統"，預計會在未來IO年內也將對分析科學的發展起到重要的推動作用。微全分析系統 (微流控晶片分析系統)又叫晶片上實驗室，是指通過化學分析設備的微型化和集成化，把 樣品處理、分離、檢測等步驟集成起來，最大限度的將分析實驗室的功能轉移到便攜的分析 設備中，甚至集成到晶片上。微晶片分析系統由於其高集成化和微型化，極大地提高了分析 的速度，減小了樣品的消耗量，降低了環境的汙染，並且便於製成可攜式儀器，應用於各種 現場分析。由於微流控晶片分析系統高效、快速、高通量的優點，隨著微製造技術和電子技 術的不斷進步，微流控晶片得到了迅速的發展。 在微流控分析中，進行電泳分析，具有易於實現多維和多通道等高通量分析的優 點。進行多維和多通道分析，需要對不同的電極施加不同的電壓。將電極固定以施加穩定 的電壓，是一個很重要的技術問題。通常採用將電極粘到晶片平臺上，通過彎曲鉑電極插進 晶片液槽來實現。該方法不僅操作方法麻煩，而且容易對晶片平臺造成汙染。
發明內容
本發明的目的是為了提供一種應用於微流控晶片的支撐施加電壓的電極的電極 支架。利用此電極支架可以在一定範圍的面積內，將電極插入到任何一點位置的晶片儲液 槽內，方便於多電極的固定。 為實現上述目的，本發明採用的技術方案為 —種電極支架，包括電極座和電極架，電極座為中間挖空的環狀框架(即於中間 形成一個大凹槽)，框架的周邊均設置有凹槽；電極架為截面方形的長方條體，在長條體上 軸向設置有一排相互間隔的鏤空的圓孔，電極架鑲嵌於電極座的凹槽上，且電極架可於凹 槽中來回移動。 所述環狀框架為方形或圓形，方形框架的四邊均分別設置有凹槽；電極架鑲嵌於
電極座的凹槽上是指電極架通過縮緊螺釘和螺母相互螺合緊固在電極座的凹槽上； 所述長方體的電極架，其一端的端頭部分向下凸出，凸出部與電極座凹槽嵌合，且
端頭部分中部中空以便縮緊螺釘穿過，將其緊固在電極架上。 所述螺母為長方體形，其一面有凸起，以與電極座的凹槽嵌合，中部為帶內螺紋的 圓形凹孔，內螺紋與縮緊螺釘擰合，來緊固電極架； 所述縮緊螺釘為上粗下細的圓柱體，上面粗的部分用來手持轉動螺釘；下面細的 部分帶有外螺紋，穿過電極架端頭中空部分，再穿過電極座邊上凹槽，最後與螺母緊固在一 起。
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所述電極座的環狀框架設均布設置有3-6個帶有內螺紋的小孔，小孔內螺合有一 端帶有平面端頭的螺杆，螺杆的平面端頭位於電極座下方，螺杆作為用於支撐電極座的機 腳，可以將不同高度的機腳擰在小孔上或調節機腳於電極座下方的高度，以支撐電極座至 不同高度。 所述電極支架可應用於微流控晶片系統中 使用時首先將電極座置於晶片上方，調節機腳至所需高度； 然後將電極架置於晶片液槽上方，利用縮緊螺釘和螺母將電極架固定於電極座 上； 然後將電極插入電極架的圓孔中，調節機腳高度使電極恰好插入晶片儲液槽內。 所述電極架上的圓孔用來安放電極，圓孔的內徑與電極直徑相匹配，圓孔直徑根
據電極直徑決定，通常為0. l-lrnm ;電極座上固定電極架的數量根據所需電極的數量確定；
電極架上圓孔的距離根據需要確定，圓孔的間距通常為0. 5-3mm。 本發明電極架中，所有部件材料為絕緣材料(如有機玻璃，PEEK等)。 與常規電極固定方法比，本電極架的優點為 (1)使用方法簡單，可反覆使用於不同晶片； (2)可在一定面積內，將電極固定於任意位置一點，適合於複雜晶片上多電極的固 定。
圖1為本發明電極座及機腳；
圖2為本發明電極架；
圖3為本發明縮緊螺釘及螺母；
圖4為本發明整個電極架的效果圖； 圖5為利用本發明電極支架固定電極進行晶片區帶電泳的電泳圖。樣品為 0. liig/mL螢光素鈉，緩衝溶液為20mmol/L pH = 8. 0的磷酸鈉鹽，進樣時四個儲液槽電 壓(夾流進樣)分別為130v、0v、0v、500v(500v/cm)。分離時四個液槽的電壓分別為0v、 2500v(500v/cm)、250v、250v。
具體實施方式
實施例 如圖4所示，該電極架由電極座1 ，電極架2 ，縮緊螺釘3 ，螺母4和機腳5 。電極座 l為方形，其中間挖空形成一方形環狀框架，框架的四個周邊分別有凹槽，可以嵌緊電極架 2、縮緊螺釘3和螺母4。機腳5用來支撐電極座2。電極架2為中間沿軸向每隔一定距離 鏤空一圓孔的長方體狀，縮緊螺釘5和螺母4用來將電極架緊固在電極座上。
如圖l所示，電極座及機腳；電極座1的方形環狀框架設均布設置有4個帶有內螺 紋的小孔，小孔內螺合有一端帶有平面端頭的螺杆，螺杆的平面端頭位於電極座1下方，螺 杆作為用於支撐電極座的機腳5，可以將不同高度的機腳擰在小孔上或調節機腳於電極座 1下方的高度，以支撐電極座至不同高度 如圖2所示，所述長方體的電極架2，其一端的端頭部分向下凸出，凸出部與電極座1凹槽嵌合，且端頭部分中部中空以便縮緊螺釘穿過，電極架2通過縮緊螺釘3和螺母4 相互螺合緊固在電極座的凹槽上，電極架2可於凹槽中來回移動； 如圖3所示，螺母4為長方體形，其一面有凸起，以與電極座的凹槽嵌合，中部為 帶內螺紋的圓形凹孔，內螺紋與縮緊螺釘擰合，來緊固電極架；縮緊螺釘3為上粗下細的圓 柱體，上面粗的部分用來手持轉動螺釘；下面細的部分帶有外螺紋，穿過電極架端頭中空部 分，再穿過電極座邊上凹槽，最後與螺母緊固在一起。 本電極架使用方法簡單，可反覆使用於不同晶片，可在一定面積內，將電極固定於 任意位置一點，適合於複雜晶片上多電極的固定。 使用時首先將電極座置於晶片上方，調節機腳至所需高度；然後將電極架置於芯 片液槽上方，利用縮緊螺釘和螺母將電極架固定於電極座上；然後將電極插入電極架的圓 孔中，調節機腳高度使電極恰好插入晶片儲液槽內。 電極座上固定電極架的數量根據所需電極的數量確定。電極架2上的圓孔用來安 放電極，圓孔的內徑與電極直徑相匹配，圓孔直徑通常為0. l-lmm ;電極架2上的圓孔的間 距通常為0. 5-3mm。 圖5為應用本電極架固定電極，在修飾的晶片中進行區帶電泳分離螢光素的電泳 圖，樣品為0. 1 ii g/mL螢光素鈉，緩衝溶液為20mmol/L pH = 8. 0的磷酸鈉鹽，進樣時四個 儲液槽電壓(夾流進樣)分別為130v、0v、0v、500v(500v/cm)。分離時四個液槽的電壓分 別為0v、2500v (500v/cm) 、250v、250v。利用本電極架固定電極操作方便，試驗結果良好。
權利要求
一種電極支架，其特徵在於包括電極座(1)和電極架(2)，電極座(1)為中間挖空的環狀框架，框架的周邊均設置有凹槽；電極架(2)為截面方形的長條體，在長條體上軸向設置有一排相互間隔的鏤空的圓孔，電極架(2)鑲嵌於電極座的凹槽上，且電極架(2)可於凹槽中來回移動。
2. 按照權利要求l所述電極支架，其特徵在於所述環狀框架為方形或圓形，框架的四 邊均分別設置有凹槽。
3. 按照權利要求1所述電極支架，其特徵在於電極架(2)鑲嵌於電極座的凹槽上是 指電極架(2)通過縮緊螺釘(3)和螺母(4)相互螺合緊固在電極座的凹槽上。
4. 按照權利要求3所述電極支架，其特徵在於所述長方體的電極架，其一端的端頭部 分向下凸出，凸出部與電極座凹槽嵌合，且端頭部分中部中空以便縮緊螺釘穿過，將其緊固 在電極架上。
5. 按照權利要求3所述電極支架，其特徵在於所述螺母為長方體形，其一面有凸起， 以與電極座的凹槽嵌合，中部為帶內螺紋的圓形凹孔，內螺紋與縮緊螺釘擰合，來緊固電極 架；所述縮緊螺釘(3)為上粗下細的圓柱體，上面粗的部分用來手持轉動螺釘；下面細的 部分帶有外螺紋，穿過電極架端頭中空部分，再穿過電極座邊上凹槽，最後與螺母緊固在一 起。
6. 按照權利要求l所述電極支架，其特徵在於所述電極座(1)的環狀框架設均布設置有3-6個帶有內螺紋的小孔，小孔內螺合有一端帶有平面端頭的螺杆，螺杆的平面端頭 位於電極座(1)下方，螺杆作為用於支撐電極座的機腳(5)，可以將不同高度的機腳擰在小 孔上或調節機腳於電極座(1)下方的高度，以支撐電極座至不同高度。
7. —種權利要求1所述電極支架在微流控晶片系統中的應用，其特徵在於使用時首先將電極座置於晶片上方，調節機腳至所需高度；然後將電極架置於晶片液槽上方，利用縮緊螺釘和螺母將電極架固定於電極座上； 然後將電極插入電極架的圓孔中，調節機腳高度使電極恰好插入晶片儲液槽內。
8. 按照權利要求7所述的應用，其特徵在於所述電極架(2)上的圓孔用來安放電極， 圓孔的內徑與電極直徑相匹配，圓孔直徑通常為O. l-lmm;電極座上固定電極架的數量根 據所需電極的數量確定。
9. 按照權利要求8所述的應用，其特徵在於所述電極架(2)上的圓孔的間距通常為 0. 5—3mm。
全文摘要
本發明提供了一種電極支架及其在微流控晶片系統中的應用。電極架的結構包括電極座、電極架、縮緊螺釘、螺母和機腳。電極座中間挖空，四個周邊分別有凹槽，可以嵌緊電極架、縮緊螺釘和螺母。機腳用來支撐電極座。電極架為中間每隔一定距離鏤空一圓孔的長方體，縮緊螺釘和螺母用來將電極架緊固在電極座上。使用時將電極架置於晶片儲液槽上方，利用縮緊螺釘和螺母將電極架固定。電極插入電極架的孔中，調節機腳高度使電極恰好插入晶片儲液槽內。本電極架使用方法簡單，可反覆使用於不同晶片，可在一定面積內，將電極固定於任意位置一點，適合於複雜晶片上多電極的固定。
文檔編號G01N33/50GK101738449SQ20081022863
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月7日 優先權日2008年11月7日
發明者叢永正, 張麗華, 張玉奎, 張維冰, 梁作成, 梁振, 梁玉 申請人:中國科學院大連化學物理研究所