一种基于集成三电极体系微芯片的电化学与电化学发光检测方法

摘要

本发明涉及一种基于集成三电极体系微芯片的电化学与电化学发光的检测方法。步骤如下：(1)制作集成三电极的聚甲基丙烯酸基片；(2)制作聚二甲基硅氧烷盖片；(3)微芯片‑电化学工作站检测装置。本发明首次将不同材料的微电极集成到了单片PMMA基片上，提高了测试装置的集成度，不需外接电极，便携性好、检测响应速度快，检测精度高，可达1×10^‑6M，并可以进行调整。测试方法的重复性好，100次以上数据误差小。同时清洗电极简单，可更换PDMS盖片，延长了测试装置的使用寿命、使用聚合物材料进行加工，生化兼容性好，基片透明，可兼容电化学与电化学发光检测，化学试剂消耗量为0.1毫升/次，显著地降低了测试成本。

主权项

一种基于集成三电极体系微芯片的电化学与电化学发光检测方法，其特征在于，步骤如下：(1)制作集成三电极的聚甲基丙烯酸基片1)用激光雕刻机将聚甲基丙烯酸甲酯PMMA基片切割成预先设计的图案，再将其置于清洗液中，超声清洗；2)将清洗完的PMMA基片置于磁控溅射机中，先溅射一层15‑25纳米的钛，再溅射一层150‑250纳米的银；3)将溅射完钛与银的PMMA基片放到甩胶机上，以2500‑2700转/分钟的转速旋涂一层BP212正性光刻胶，以50‑60℃前烘30‑60分钟；4)将前烘后的PMMA基片放入光刻机中，与前烘后的PMMA基片的标记点对准后放置掩膜版，进行紫外曝光25‑35秒，使光刻胶图形化；5)将光刻完的PMMA基片放入质量分数为0.3‑0.8％的氢氧化钠溶液显影25‑35秒，去除步骤3)中被曝光的光刻胶；然后放在热板上，以50‑60℃后烘30‑60分钟；6)将显影后的PMMA基片放入体积比为5：2的氨水与双氧水的混合溶液3‑5s，腐蚀步骤2)中溅射的银；再将腐蚀完银的PMMA基片放入体积比为1:10的氢氟酸与水混合溶液中20‑30s，腐蚀步骤2)中溅射的钛；7)使用光刻机对腐蚀完钛与银的PMMA基片上的光刻胶进行全曝光，再放入质量分数0.3‑0.8％的氢氧化钠显影液中25‑35秒，去除步骤5)中残余的光刻胶，得到集成银参比电极的PMMA基片；8)将集成银电极的PMMA基片放到甩胶机上，以2500‑2700转/分钟的转速旋涂一层BP212正性光刻胶；然后将其放入光刻机中，使用掩膜版对准位置后进行紫外曝光25‑35秒，使光刻胶图，以50‑60℃前烘30‑60分钟，得到二次曝光完的PMMA基片；9)将步骤8)得到的二次曝光完的PMMA基片放入质量分数0.3‑0.8％的氢氧化钠溶液显影，去除步骤8)中已曝光的光刻胶，再将PMMA基片放入光刻机中，使用掩膜版对准位置后进行紫外曝光25‑35秒，得到全曝光完的PMMA基片；10)使用磁控溅射台在步骤9)中全曝光过的PMMA基片上先溅射15‑25纳米的钛，再溅射80‑150纳米的铂；11)将溅射完钛于铂的PMMA基片放入质量分数为0.3‑0.8％的氢氧化钠溶液中进行剥离，3‑5小时后剥离出铂工作电极与铂对电极，完成集成三电极的PMMA基片的制作；(2)制作聚二甲基硅氧烷盖片1)将体积比10:1的聚二甲基硅氧烷单体与交联剂混合，抽真空，置于聚甲基丙烯酸甲酯上，混合物在聚甲基丙烯酸甲酯上的厚度为3mm，以80℃烘干1小时，使PDMS固化；2)将固化的PDMS从聚甲基丙烯酸甲酯上取下，根据PMMA基片的尺寸，切割固化后的PDMS，其长度与PMMA基片的长度相同，宽度小于PMMA基片的宽度；在切割后的PDMS上打孔，作为反应池，即得到聚二甲基硅氧烷盖片，该聚二甲基硅氧烷盖片使PMMA基片上的每组电极完全与外界接触；3)将聚二甲基硅氧烷盖片与集成三电极的PMMA基片可逆键合，得到一种集成三电极体系电化学与电化学发光检测的微芯片；(3)微芯片‑电化学工作站检测装置1)使用导电银浆连接铜线与微芯片上的焊盘；2)将导电银浆置于空气中固化12‑24小时；3)将微芯片置于暗盒中并与与电化学工作站进行连接，进行电化学与电化学发光检测。