发明名称 晶片式微型喷嘴及其制造方法
摘要 本发明系提供一种晶片式微型喷嘴,主要系利用灌模方式制造一体成型之晶片式微型喷嘴,其系可产生微电洒离子化液滴以应用于液相质谱仪的检测分析。本发明进一步提供前述晶片式微型喷嘴之制造方法,主要系利用高分子材料以一体成型之灌模制造方式,直接整合电极、微管道及微型喷嘴部于晶片上,达到消除微管道与毛细管间滞留体积(dead volume)的目的,并可增加质谱讯号之稳定度,迅速且精确地分析样品。本发明可被广泛地应用于生物、化学、医学等领域的质谱检测分析。
申请公布号 TW499391 申请公布日期 2002.08.21
申请号 TW090127432 申请日期 2001.11.05
申请人 国立成功大学 发明人 李国宾;廖宝琦;许惠婷;陈淑慧
分类号 B81B3/00 主分类号 B81B3/00
代理机构 代理人 陈传岳 台北巿仁爱路三段一三六号十五楼
主权项 1.一种晶片式微型喷嘴,至少包含:一晶片主体,以一体成型方式制成且形成至少一个进样孔及至少一微管道;一电极,系连接至电源供应器以提供电压之用;及一喷嘴部,作为样品喷洒之用;前述晶片主体于一体成型时即直接结合前述电极及喷嘴部。2.如申请专利范围第1项所述之晶片式微型喷嘴,其中前述晶片主体之材质系为高分子材料。3.如申请专利范围第2项所述之晶片式微型喷嘴,其中前述之高分子材料系可为压克力(PMMA)、聚碳酸酯(PC)或聚二甲矽氧烷(PDMS)。4.如申请专利范围第3项所述之晶片式微型喷嘴,其中前述之高分子材料系为聚二甲矽氧烷。5.如申请专利范围第1项所述之晶片式微型喷嘴,其中前述之进样孔系作为样品导入之用,及前述微管道系作为样品导流之用。6.如申请专利范围第1项所述之晶片式微型喷嘴,其中前述之微管道系可为直线形、螺旋形、曲线形等不同型式之微管道,或者该微管道进一步可上同时形成两个以上,构成例如相互交叉之十字形。7.如申请专利范围第1项所述之晶片式微型喷嘴,其中前述之电极系为一金属电极。8.如申请专利范围第7项所述之晶片式微型喷嘴,其中前述之金属电极系为一白金电极。9.如申请专利范围第1项所述之晶片式微型喷嘴,其中前述之喷嘴部系由毛细管制成。10.如申请专利范围第9项所述之晶片式微型喷嘴,其中前述之毛细管末端之外径系可利用蚀刻方式制程不同之外径。11.一种晶片式微型喷嘴之制造方法,主要系包含下列步骤:提供晶片外模、成型元件及留置元件;将前述成型元件及留置元件置于前述晶片外模中;灌入液态材料于前述晶片外模中;等待前述液态材料固化形成前述晶片主体;取出前述成型元件以形成进样孔及微管道;脱模前述晶片外模;及形成一体成型之晶片式微型喷嘴。12.如申请专利范围第11项所述之晶片式微型喷嘴之制造方法,其中前述之成型元件至少系包含管子及金属线。13.如申请专利范围第11项所述之晶片式微型喷嘴之制造方法,其中前述之留置元件至少系包含电极及毛细管。14.如申请专利范围第11项所述之晶片式微型喷嘴之制造方法,进一步包含:将前述毛细管末端制成适当之外径形成喷嘴部。15.如申请专利范围第11项所述之晶片式微型喷嘴之制造方法,其中前述之晶片外模系由耐热塑胶材料制成。16.如申请专利范围第15项所述之晶片式微型喷嘴之制造方法,其中前述之耐热材料系为压克力。17.如申请专利范围第11项所述之晶片式微型喷嘴之制造方法,其中前述之晶片外模系由一上板及一模体构成。18.如申请专利范围第11项所述之晶片式微型喷嘴之制造方法,其中前述之管子系为一塑胶管。19.如申请专利范围第11项所述之晶片式微型喷嘴之制造方法,其中前述之电极系为一金属电极。20.如申请专利范围第19项所述之晶片式微型喷嘴之制造方法,其中前述之金属电极系为白金电极。21.如申请专利范围第11项所述之晶片式微型喷嘴之制造方法,其中前述之金属线系为镍制金属线。22.如申请专利范围第11项所述之晶片式微型喷嘴之制造方法,其中前述之液态材料系为高分子材料。23.如申请专利范围第22项所述之晶片式微型喷嘴之制造方法,其中前述之高分子材料系可为压克力(PMMA)、聚碳酸酯(PC)或聚二甲矽氧烷(PDMS)。24.如申请专利范围第23项所述之晶片式微型喷嘴之制造方法,其中前述之高分子材料系为聚二甲矽氧烷(PDMS)。25.如申请专利范围第13项或第14项所述之晶片式微型喷嘴之制造方法,其中前述之毛细管末端之外径系可利用蚀刻方式制程不同之外径。26.如申请专利范围第1项所述之晶片式微型喷嘴,其系可作为样品微电洒离子化后导入质谱仪之界面。27.如申请专利范围第25项所述之晶片式微型喷嘴之制造方法,其中前述之质谱仪系液相质谱仪。28.一种晶片式微型喷嘴之制造方法,主要系包含下列步骤:提供晶片外模、成型元件及留置元件;将前述成型元件及留置元件置于前述晶片外模中;灌模;固化;取出前述成型元件;及脱模。29.如申请专利范围第28项所述之晶片式微型喷嘴之制造方法,其中前述之成型元件至少系包含管子及金属线。30.如申请专利范围第28项所述之晶片式微型喷嘴之制造方法,其中前述之留置元件至少系包含电极及毛细管。31.如申请专利范围第30项所述之晶片式微型喷嘴之制造方法,进一步包含:将前述毛细管末端制成适当之外径形成喷嘴部。32.如申请专利范围第28项所述之晶片式微型喷嘴之制造方法,其中前述灌模系指系指灌入液态材料于前述晶片外模中。33.如申请专利范围第28项所述之晶片式微型喷嘴之制造方法,其中前述固化系指等待前述液态材料固化形成前述晶片主体。34.如申请专利范围第28项所述之晶片式微型喷嘴之制造方法,其中前述之脱模系指将前述晶片外模移除。图式简单说明:图一(A)系本发明之具有直线形微管道之晶片式微型喷嘴之立体结构图。图一(B)系本发明之具有螺旋形微管道之晶片式微型喷嘴之立体结构图。图二系本发明之晶片式微型喷嘴之制造方法之方块图。图三系本发明之晶片式微型喷嘴之制造方法之流程图。图四(A)系图一(A)之具有直线形微管道之晶片式微型喷嘴之实体影像图。图四(B)系图一(B)之具有螺旋形微管道之晶片式微型喷嘴之实体影像图。图五系本发明晶片式微型喷嘴配合质谱仪之仪器装置示意图。图六系本发明之晶片式微型喷嘴喷洒时形成泰勒锥之影像图。图七系本发明之晶片内部微管道与毛细管接合处之影像图。图八(A)系使用图四之仪器装置分析样品之全离子电流图(total ion current spectra)。图八(B)系使用图四之仪器装置分析样品之全频谱扫描质谱图(full-scan mass spectra)。
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