【关于自动化的流体样品处理的微型装置的介绍】
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为了进行分析 ， 缓冲液通过聚醚醚酮管吸管从芯片上的储液罐泵送到一个圆盘 ， 该圆盘已涂有胺反应性荧光探针荧光胺和从该地区获得的黄杨木样品升华的氨基酸 。 然后 ， 该装置将溶解的荧光胺标记的氨基酸泵入样品孔并进行电泳 ， 检测十亿分比浓度水平的胺和亚十亿分比浓度水平的氨基酸 。 另一种为火星原位分析而开发的设备 。 该微芯片类似于微芯片 ， 但具有额外的功能 ， 包括可以独立操作的八个电泳通道 。 该微器件具有流体总线结构 ， 允许对每个微通道进行单独寻址 。 一旦通过驱动控制通道孔访问的总线阀对通道进行寻址 ， 缓冲液就会被单独泵送到阴极、废物、样品和阳极孔 。
每个井可以从两个潜在的流体输入中进行选择 。 该设备已通过太平洋蓝琥珀酰亚胺酯标记氨基酸的路由和分析成功证明 ， 显示通道间变化小于运行间变化 ， 顺序分析之间的残留/污染小于可测量的1% ， 微芯片设计为毛细管电泳-激光诱导荧光分析提供了成功的样品路由 ， 但样品预处理步骤必须在将样品引入设备之前手动执行 。 对于航天应用 ， 所有样品处理步骤也必须自主执行 。 为了完成这项任务 ， 喷气推进实验室的研究人员设计了一种基于总线阀的设备 ， 除了将流体路由到毛细管电泳通道进行分析之外 ， 该设备还可以实现自动化的流体样品处理步骤 。
微型装置的设计包括32个阀门 ， 布置在三组四个阀门中 ， 用于将流体泵入和泵出毛细管电泳储液器 ， 以及位于处理单元中的20个阀门 。 该装置包含8个流体容器 ， 可用于存储样品、试剂和标准品 ， 以及在分析前执行所有样品处理步骤 。 处理单元连接到样品毛细管电泳孔 ， 因此由设备处理并存储在流体容器上的溶液 ， 可以由毛细管电泳系统分析 。 标记、稀释或标准加标的混合是通过将适当比例的流体从其流体储存器泵入新储存器来完成的 。
通过在操作之间用缓冲区冲洗外围总线来避免交叉污染在手动启动储液罐后 ， 使用该设备完全自主地执行分析所需的所有操作 。 展示了在单个完全集成的设备中对氨基酸标准进行自动端到端分析 。 尽管此处描述的所有设备都能够实现复杂的流体处理序列 ， 并代表了毛细管电泳未来太空飞行应用的巨大进步 ， 但可以执行的过程仍然受到每种设计的限制 。 用于地外分析的理想系统将包括一个可编程微流体处理器 ， 该处理器不仅能够进行各种常规分析 ， 而且还具有一定程度的可编程灵活性 ， 可以处理意外的样品基质和分析物成分 。 为了满足这一需求 ， yanjiureny设计了一个可编程微流控平台 ， 基于8×8直线阵列的气动驱动单片膜微阀 ， 基本操作是通过阵列中微阀之间的流体数字传输来实现的 。 这个多功能平台 ， 具有高度的灵活性和可编程性 ， 操作中的每个步骤都有264种可能的阀门配置 。
小体积的精确计量和连续稀释方案在1000倍稀释范围内具有线性度 。 如果使用“停止”阀来控制对直线阵列的流体通路 ， 则自动机不需要用于污染控制的总线阀 。 这些阀除了沿着将钻孔流体储层连接到阵列的通道外没有连接 。 通过关闭这些截止阀 ， 可以用缓冲液快速清洗阵列r在操作之间通过简单地打开所有阀门然后依次关闭它们以将流体驱动到废液井 。 利用这种直线阵列结构减少了微流体样品处理器所需的片上不动产 ， 实现了高度的可重新编程性 ， 并减少了阀门的数量 ， 从而减少了执行处理所需的螺线管控制器的数量 。
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