[发明专利]一种基于电极阵列的多重电化学生物检测微流控芯片

说明书

本发明提供了一种基于电极阵列的多重电化学生物检测微流控芯片，包括上基板、针对不同靶标设置的至少两个反应电极和下基板，上基板底面设置有微流道，上基板顶面设置有负压腔和储液池，微流道的两端分别与负压腔和储液池连通，微流道的底壁敞开设置；多个反应电极表面均附着有检测用氧化还原基团，多个反应电极按照顺序排列在微流道的延伸方向上；下基板上表面设置有相交于微流道延伸方向的对电极和多个工作电极，多个工作电极与多个反应电极一一对应连接。该基于电极阵列的多重电化学生物检测微流控芯片具有能够一次性检测多种生化指标、无需多次取样、能够减轻患者痛苦和经济负担、检测效果好的优点。

技术领域

本发明涉及电化学生物检测芯片领域，具体的说，涉及了一种基于电极阵列的多重电化学生物检测微流控芯片。

背景技术

电化学检测是将难以测定的化学量变换成容易测定的电参数加以测定的方法。传统的电化学均相检测过程比较简便，通过构建三电极（或两电极）体系就可以实现目标物的检测，但是该方法存在一些不足。其一，由于检测所需溶液用量较大，电极较小，因此响应时间较长，从而检测效率较低；其二，由于检测过程中需要的样本量较大，不适用于如新生儿疾病筛查、骨髓化验等样本量比较珍贵的特殊临床检测场景的应用；其三，大体积反应体系稀释了反应样本，使检测灵敏度降低。因此，目前电化学检测由传统的均相检测向微流控检测领域发展。

但是现有基于电化学检测的微流控装置仍存在一些不足。其一，现有装置仅针对某一种疾病进行单一靶标分析，分析结果只能涵盖某一方面信息，不能反映疾病的全部信息，因此检测结果不充分、不准确；其二，现有的装置针对特殊临床迫切的需求：如对新生儿患者、骨髓化验等特定病患人群和特定疾病珍贵样本取样的场景，一次取样只能实现单一靶标检测，如果需要检测多种生化指标，则需要反复多次取样，给患者带来了痛苦和巨额经济成本；其三，大多使用平面电极，溶液仅从平面电极上直接流过，电极不能将所有的电子都捕获到，因此检测灵敏度不高、准确性不强、响应时间相对较长、检测效率较低，无法满足即时检测的需求。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种能够通过一次取样实现多种生化指标检测的基于电极阵列的多重电化学生物检测微流控芯片，该芯片检测方法不仅灵敏度高、检测效率快，而且能减轻患者痛苦和经济负担。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种基于电极阵列的多重电化学生物检测微流控芯片，包括上基板、针对不同靶标设置的至少两个反应电极和下基板，所述上基板底面设置有微流道，所述上基板顶面设置有负压腔和储液池，所述微流道的两端分别与所述负压腔和所述储液池连通，所述微流道的底壁敞开设置；多个所述反应电极表面均附着有检测用氧化还原基团，多个所述反应电极按照顺序排列在所述微流道的延伸方向上；所述下基板上表面设置有相交于所述微流道延伸方向的对电极和多个工作电极，多个所述工作电极与多个所述反应电极一一对应连接。

基于上述，所述微流道的中部对应每个所述反应电极分别拦腰设置有电极安装槽；所述反应电极立着安装在所述电极安装槽内，所述反应电极上设置有流体通道。

基于上述，所述反应电极包括立式基板和包覆在所述立式基板表面的氧化锌纳米线，所述立式基板表面开设有若干微米孔从而形成网状结构，若干所述微米孔构成所述流体通道，所述氧化锌纳米线包覆在所述立式基板表面，所述检测用氧化还原基团附着在所述氧化锌纳米线上。

基于上述，所述检测用氧化还原基团为检测用氧化酶。

基于上述，所述反应电极共设置有三个，采用的所述检测用氧化酶分别为葡萄糖氧化酶、尿素氧化酶和胆红素氧化酶。

基于上述，所述下基板上表面还设置有相交于所述微流道延伸方向的参比电极。

基于上述，所述参比电极为银-氯化银电极，所述对电极为铂电极，所述工作电极为金电极。