一種集成固相萃取柱的表面增強拉曼檢測芯片的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及微流控芯片和表面增強拉曼檢測芯片，具體地說是一種用于集成固相萃取柱和表面增強拉曼檢測于一體的芯片。
【背景技術】
[0002]固相萃取(SPE)技術廣泛應用于分離/純化，濃縮或富集痕量待測物、除去干擾物，提高待測物的濃度和檢測靈敏度，是一種常用和重要的樣品預處理方法。利用芯片微加工技術所形成的微流通道結構在微流控平臺上完成SPE操作具有許多常規SPE技術所不及的優點，比如萃取速度快，樣品/試劑消耗低，可于其他操作單元集成等。
[0003]拉曼光譜技術是分析各種分子結構和鑒別物質種類的最重要光譜技術，它具有快速，簡單，可重復，無損傷的特點且可以在各類復雜環境下和水溶液體系中進行檢測，與其他光譜技術相比具有突出的優勢。1974年發現的表面增強拉曼光譜技術(SERS)利用具有納米結構的金屬基底的表面等離激元誘導的表面電磁場的增強，可以極大地提升待測物的檢測靈敏度，從而克服了拉曼光譜技術無法用于痕量物質檢測的弱點。
[0004]目前，已經出現了多種基于SPE技術的微流控芯片，可應用于待測物質的萃取和富集。也出現了多種基于表面增強拉曼原理的檢測芯片。現有的基于SPE技術的微流控芯片均需收集SPE前處理后的洗脫液后再行檢測而不能實現前處理和檢測的一體化，微微流控通道為微米級(小于1mm)，存在制作加工復雜，通道容易堵塞的缺點，且前述微流控芯片均未集成表面增強拉曼檢測基底，這也導致了該類芯片的應用和檢測效果受到了限制。而基于表面增強拉曼原理的檢測芯片由于未集成SPE前處理操作單元，其應用也收到了限制。

【發明內容】

[0005]本發明的目的在于提供一種集成固相萃取柱的表面增強拉曼檢測芯片及其制備和實用方法，以期通過該種新型芯片的設計實現SPE技術和表面增強拉曼檢測的一體化，從而實現對待測物更準確，更靈敏和更方便的檢測。
[0006]為實現上述目的，本發明采用的技術方案為:
[0007]—種集成固相萃取柱的表面增強拉曼檢測芯片，其特征在于，該芯片包括上、中、
下三層基片，
[0008]中層基片設有微流通道(7)、樣品檢測池(6)和篩板槽(3)，微流通道(7) —端設有樣品入口(5)，另一端靠近樣品檢測池(6)并設出樣口(8)，在出樣口⑶和樣品檢測池
(6)之間一個壩(4)，樣品入口(5)和出口(8)之間設兩個篩板槽(3)，篩板槽內放入用于防止填料被流體沖走的篩板；其中二個篩板槽中間的微流通道形成填料填充通道；
[0009]上層基片設有進樣口⑴、底面設有表面增強拉曼檢測基底(2)，其中表面增強拉曼檢測基底(2)對準中層基片的樣品檢測池￠)，進樣口(I)對著中層基片微流通道的樣品入口(5)；
[0010]下層基片上設有檢測池出口(10)，檢測池出口(10)位于樣品檢測池正下方且連通中層的出樣口(8)。
[0011]在本發明的較佳實施例中，微流通道(7)寬度為1-5_。
[0012]在本發明的較佳實施例中，下層基片上還設有用于填充固相萃取填料用的填料進料口(9)0
[0013]在本發明的較佳實施例中，填料進料口(9)底部設有蓋板(11)。
[0014]在本發明的較佳實施例中，壩(4)的底面與中層和下層基片交界面等高。
[0015]本發明提供的用于集成固相萃取柱的表面增強拉曼檢測芯片通過翻轉芯片可以實現固相萃取和洗脫一體集成，且將表面增強拉曼檢測與固相萃取等步驟通過微流控設計結合起來，操作簡單快捷，且實現了待測樣品的在線拉曼檢測和SPE操作的一體化。
[0016]本發明具有如下優點:
[0017]1，當本芯片的進樣口朝上時，樣品溶液和洗滌液通過樣品入口流入微流通道，流經固相萃取柱富集后被壩結構阻擋，然后通過下方的出樣口流出芯片，不進入樣品檢測池，通過該步驟可實現待測物的固相萃取和洗滌。
[0018]2，當本芯片的進樣口朝下時，洗脫液通過樣品入口注入微流通道，將固相萃取柱中待測物洗脫后漫過壩結構流入樣品檢測池，通過該步驟可實現待測物的洗脫。
[0019]3，當洗脫液流入樣品檢測池后，待測物與表面增強拉曼檢測芯片結合，然后可進行拉曼檢測
[0020]4，本發明微流通道結構為毫米級，不同于常見的微米級通道，毫米級通道具有加工簡單，成本低，無需復雜專用微流控進樣設備，只需要利用移液槍或注射器等取樣工具，即可實現快速進樣。且毫米級的通道具有進樣速度快，不易被堵塞，芯片制備成功率高的優點。
[0021]5，本發明設計簡單，構思巧妙，通過翻轉芯片這一簡單操作實現固相萃取和洗脫的一體集成，并結合表面增強拉曼檢測芯片實現SPE前處理和表面增強拉曼檢測的一體化。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發明的芯片結構示意圖，其中分為上中下三層，上層中I為進樣口，2為表面增強拉曼檢測基底(粘在下方)。中層3為篩板槽，4為壩結構，5為進樣口，6為檢測池，7為填料填充通道，8為出樣口。下層9為填料進料口，10為檢測池出口，11為填料進料口蓋板。
[0023]圖2為本發明的整體結構示意圖；
[0024]圖3為本發明檢測結果圖。其中實線為含有檸檬黃的飲料的檢測譜圖，虛線為不含有檸檬黃飲料的檢測譜圖
【具體實施方式】
[0025]實施例1
[0026]參見圖1和圖2，本發明一種用于集成固相萃取柱和表面增強拉曼檢測與一體的芯片，芯片由上、中、下三層基片及蓋板封接而成，其上層設有進樣口 I和表面增強拉曼檢測芯片2 ;中層設有微流通道7、樣品檢測池6和篩板槽3，微流通道7—端設有樣品入口 5，另一端設出樣口 8。出樣口 8和樣品檢測池6之間設有一個壩4，在樣品入口 5和出樣口 8之間設兩個篩板槽3，篩板槽3用于放入聚合物篩板，用于防止填料被流體沖走；其中二個篩板槽3中間微流通道形成填料填充通道。壩結構的底面與基片的交界面(中層和下層基片交界面)等高，壩結構用于防止樣品清洗液進入檢測池內，樣品檢測池內可容納表面增強拉曼檢測基底2 ;