本發(fā)明屬于氣敏型可視化陣列芯片技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種用于氣體分析的可視化陣列芯片及其應(yīng)用。
背景技術(shù):
基于陣列的氣體檢測技術(shù)作為一種明顯區(qū)別于傳統(tǒng)氣體檢測方法的技術(shù),吸引了廣泛的學(xué)者關(guān)注。其中,作為核心部件的陣列芯片,其構(gòu)成和作用顯得尤為重要。以往的傳感陣列多依賴于傳感器和分析物間較弱的分子間相互作用,例如范德瓦爾斯力和物理吸附作用,本質(zhì)上可看作分子間的相對疏水性。因而,此類陣列芯片的分子間相互作用較單一,可探測的化學(xué)性質(zhì)非常有限,不僅限制了檢測低濃度化合物的靈敏度,而且限制了它們區(qū)分各種化合物時的選擇性;此外,環(huán)境濕度的變化也會對該芯片檢測過程中帶來明顯的干擾問題。不僅如此,以往的陣列芯片技術(shù)多是采用單獨的著色劑,而忽視了骨架功能材料的作用,因而檢測結(jié)果靈敏度不高,檢測下限較高,儲存壽命較短?;谏鲜鲈颍F(xiàn)有的氣體檢測陣列芯片還存在一定的不足之處。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足,本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:針對現(xiàn)有陣列芯片檢測下限高、靈敏度較低、可鑒別物質(zhì)種類少、受外界環(huán)境濕度影響大、儲存壽命短等不足之處,而提供一種檢測限低、抗?jié)穸雀蓴_能力強、儲存時間長、響應(yīng)快速的用于氣體分析的可視化陣列芯片及其應(yīng)用。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種用于氣體分析的可視化陣列芯片,包括基材,在基材上按照陣列排布方式設(shè)置有1~36號功能模塊;其中,1號功能模塊為采用組分包括溴甲酚綠、乙醇、苯基三乙氧基硅烷和巰基苯硼酸修飾納米金的1號染料涂覆制得,2號功能模塊為采用組分包括甲酚紅、乙醇、苯基三乙氧基硅烷和巰基苯硼酸修飾納米金的2號染料涂覆制得,3號功能模塊為采用組分包括亮黃、乙醇、苯基三乙氧基硅烷和巰基苯硼酸修飾納米金的3號染料涂覆制得,4號功能模塊為采用組分包括溴酚紅、乙醇、苯基三乙氧基硅烷和納米金的4號染料涂覆制得,5號功能模塊為采用組分包括尼羅紅、乙醇、苯基三乙氧基硅烷和納米金的5號染料涂覆制得,6號功能模塊為采用組分包括分散橙1、乙醇、苯基三乙氧基硅烷和納米金的6號染料涂覆制得,7號功能模塊為采用組分包括鋅卟啉、乙醇、苯基三乙氧基硅烷和納米金的7號染料涂覆制得,8號功能模塊為采用組分包括溴甲酚紫和硅凝膠的8號染料涂覆制得,9號功能模塊為采用組分包括氯酚紅和硅凝膠的9號染料涂覆制得,10號功能模塊為采用組分包括溴百里酚藍(lán)和硅凝膠的10號染料涂覆制得,11號功能模塊為采用組分包括甲酚紅和硅凝膠的11號染料涂覆制得,12號功能模塊為采用組分包括熒光素和硅凝膠的12號染料涂覆制得,13號功能模塊為采用組分包括百里酚藍(lán)和硅凝膠的13號染料涂覆制得,14號功能模塊為采用組分包括賴卡特染料和四甘醇的14號染料涂覆制得,15號功能模塊為采用組分包括溴甲酚綠和四甘醇的15號染料涂覆制得,16號功能模塊為采用組分包括氯酚紅和四甘醇的16號染料涂覆制得,17號功能模塊為采用組分包括甲基紅和四甘醇的17號染料涂覆制得,18號功能模塊為采用組分包括尼羅紅和四甘醇的18號染料涂覆制得,19號功能模塊為采用組分包括孔雀石綠和四甘醇的19號染料涂覆制得,20號功能模塊為采用組分包括鈷卟啉、氯苯和醚的20號染料涂覆制得,21號功能模塊為采用組分包括鋅卟啉、氯苯和醚的21號染料涂覆制得,22號功能模塊為采用組分包括氯酚紅、四甘醇和氫氧化鈉的22號染料涂覆制得,23號功能模塊為采用組分包括氯酚紅、四甘醇和氫氧化鈉的23號染料涂覆制得,24號功能模塊為采用組分包括溴酚藍(lán)、四甘醇和氫氧化鈉的24號染料涂覆制得,25號功能模塊為采用組分包括溴酚紅、四甘醇和氫氧化鈉的25號染料涂覆制得,26號功能模塊為采用組分包括甲酚紅、四甘醇和氫氧化鈉的26號染料涂覆制得,27號功能模塊為采用組分包括羅丹明B、四甘醇和氫氧化鈉的27號染料涂覆制得,28號功能模塊為采用組分包括溴酚紅、四甘醇和對甲基苯磺酸的28號染料涂覆制得,29號功能模塊為采用組分包括百里酚藍(lán)、四甘醇和對甲基苯磺酸的29號染料涂覆制得,30號功能模塊為采用組分包括甲酚紅、四甘醇、氫氧化鈉和聚乙二醇的30號染料涂覆制得,31號功能模塊為采用組分包括分散橙1、二甲基甲酰胺、二硝基苯腙和三丁基錫的31號染料涂覆制得,32號功能模塊為采用組分包括溴酚紅、二甲基甲酰胺、二硝基苯腙和三丁基錫的32號染料涂覆制得,33號功能模塊為采用組分包括溴甲酚綠和無水乙醇的33號染料涂覆制得,34號功能模塊為采用組分包括尼羅紅和無水乙醇的34號染料涂覆制得,35號功能模塊為采用組分包括氯酚紅、無水乙醇和氫氧化鈉的35號染料涂覆制得,36號功能模塊為采用組分包括甲酚紅、無水乙醇和氫氧化鈉的36號染料涂覆制得。
其中,所述鋅卟啉結(jié)構(gòu)式如下式1所示,所述鈷卟啉結(jié)構(gòu)式如下式2所示:
本發(fā)明還提供上述用于氣體分析的可視化陣列芯片在用于檢測分析苯、甲苯、對二甲苯、三甲苯、三氯氟甲烷、丙醛、己醛、乙醛、庚醛、丙酮、2-戊酮、四氫呋喃、庚烷、癸烷、十一烷、1-己烯、異戊二烯、苯乙烯、乙酸、丙酸、乙二胺、四甲基乙二胺、乙腈、丙醇、硫醇和乙酸丁酯化合物中的一種或一種以上揮發(fā)性氣體上的應(yīng)用。
相比現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明具有如下有益效果:
1、本發(fā)明基于現(xiàn)有技術(shù)陣列芯片中多依賴于傳感器與分析物間較弱的范德華力和物理吸附作用,因而檢測范圍有限、檢測靈敏度低的技術(shù)問題,通過創(chuàng)造性的研究發(fā)現(xiàn),分別使用納米金顆粒、介多孔有機硅酸鹽、塑化劑和對醛類揮發(fā)性有機物具有特異性響應(yīng)的材料對染料和卟啉進(jìn)行功能性復(fù)合修飾,可以使制得的陣列芯片能夠與待分析物間不僅存在范德華力和物理吸附作用,更是產(chǎn)生了共價鍵、配位作用、酸堿相互作用、氫鍵、電荷轉(zhuǎn)移和π-π分子絡(luò)合、偶極與多極相互作用等化學(xué)相互作用,進(jìn)而使本發(fā)明陣列芯片可用于多種氣體成分的檢測,對檢測限低的檢測物具有高靈敏度,可以達(dá)到ppbv檢測水平,檢出限5~50ppb,拓寬了陣列可鑒別的物質(zhì)種類,增強了陣列的選擇性。
2、本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)陣列芯片易受環(huán)境濕度變化的影響,進(jìn)而通過研究發(fā)現(xiàn)采用本發(fā)明疏水性膜作為基材材料,可以使芯片抗?jié)穸雀蓴_能力顯著提高,大大降低了環(huán)境濕度變化對芯片檢測帶來的干擾,使本發(fā)明檢測準(zhǔn)確性大大提高,準(zhǔn)確率高達(dá)75~80%,靈敏度1~20ppb,檢測結(jié)果真實可靠。
3、本發(fā)明陣列芯片對待檢測物質(zhì)響應(yīng)迅速,3分鐘內(nèi)即可達(dá)到反應(yīng)平衡,檢測速度快,且本發(fā)明陣列芯片具有小型化、便攜式等優(yōu)點,便于進(jìn)行原位檢測,該芯片為即用即拋型,有效克服了靈敏度高穩(wěn)定性差的矛盾。
4、本發(fā)明陣列芯片常溫避光氮氣保護(hù)下保存3個月不失效,儲存時間長,有效期內(nèi)檢測結(jié)果穩(wěn)定性良好,誤差小,便于檢測結(jié)果的準(zhǔn)確辨識。
附圖說明
圖1為本發(fā)明用于氣體分析的可視化陣列芯片實物圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例和說明書附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。本實施案例在以本發(fā)明技術(shù)為前提下進(jìn)行實施,現(xiàn)給出詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程來說明本發(fā)明具有創(chuàng)造性,但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于以下的實施例。
下述實施例中采用疏水性膜為基材,基材的尺寸為26mm×24mm×0.11mm,各染料的點陣排布方式:M×N,M為行數(shù),M≥1;N為列數(shù),N≥1,具體在本實施例中采用M=N=6的方式。
一種用于氣體分析的可視化陣列芯片,如圖1所示,包括基材,在基材上按照陣列排布方式設(shè)置有1~36號功能模塊;其中,1號功能模塊為采用組分包括溴甲酚綠、乙醇、苯基三乙氧基硅烷和巰基苯硼酸修飾納米金的1號染料涂覆制得,2號功能模塊為采用組分包括甲酚紅、乙醇、苯基三乙氧基硅烷和巰基苯硼酸修飾納米金的2號染料涂覆制得,3號功能模塊為采用組分包括亮黃、乙醇、苯基三乙氧基硅烷和巰基苯硼酸修飾納米金的3號染料涂覆制得,4號功能模塊為采用組分包括溴酚紅、乙醇、苯基三乙氧基硅烷和納米金的4號染料涂覆制得,5號功能模塊為采用組分包括尼羅紅、乙醇、苯基三乙氧基硅烷和納米金的5號染料涂覆制得,6號功能模塊為采用組分包括分散橙1、乙醇、苯基三乙氧基硅烷和納米金的6號染料涂覆制得,7號功能模塊為采用組分包括鋅卟啉、乙醇、苯基三乙氧基硅烷和納米金的7號染料涂覆制得,8號功能模塊為采用組分包括溴甲酚紫和硅凝膠的8號染料涂覆制得,9號功能模塊為采用組分包括氯酚紅和硅凝膠的9號染料涂覆制得,10號功能模塊為采用組分包括溴百里酚藍(lán)和硅凝膠的10號染料涂覆制得,11號功能模塊為采用組分包括甲酚紅和硅凝膠的11號染料涂覆制得,12號功能模塊為采用組分包括熒光素和硅凝膠的12號染料涂覆制得,13號功能模塊為采用組分包括百里酚藍(lán)和硅凝膠的13號染料涂覆制得,14號功能模塊為采用組分包括賴卡特染料(Reichardt’s Dye RD3)和四甘醇的14號染料涂覆制得,15號功能模塊為采用組分包括溴甲酚綠和四甘醇的15號染料涂覆制得,16號功能模塊為采用組分包括氯酚紅和四甘醇的16號染料涂覆制得,17號功能模塊為采用組分包括甲基紅和四甘醇的17號染料涂覆制得,18號功能模塊為采用組分包括尼羅紅和四甘醇的18號染料涂覆制得,19號功能模塊為采用組分包括孔雀石綠和四甘醇的19號染料涂覆制得,20號功能模塊為采用組分包括鈷卟啉、氯苯和醚的20號染料涂覆制得,21號功能模塊為采用組分包括鋅卟啉、氯苯和醚的21號染料涂覆制得,22號功能模塊為采用組分包括氯酚紅、四甘醇和氫氧化鈉的22號染料涂覆制得,23號功能模塊為采用組分包括氯酚紅、四甘醇和氫氧化鈉的23號染料涂覆制得,24號功能模塊為采用組分包括溴酚藍(lán)、四甘醇和氫氧化鈉的24號染料涂覆制得,25號功能模塊為采用組分包括溴酚紅、四甘醇和氫氧化鈉的25號染料涂覆制得,26號功能模塊為采用組分包括甲酚紅、四甘醇和氫氧化鈉的26號染料涂覆制得,27號功能模塊為采用組分包括羅丹明B、四甘醇和氫氧化鈉的27號染料涂覆制得,28號功能模塊為采用組分包括溴酚紅、四甘醇和對甲基苯磺酸的28號染料涂覆制得,29號功能模塊為采用組分包括百里酚藍(lán)、四甘醇和對甲基苯磺酸的29號染料涂覆制得,30號功能模塊為采用組分包括甲酚紅、四甘醇、氫氧化鈉和聚乙二醇的30號染料涂覆制得,31號功能模塊為采用組分包括分散橙1、二甲基甲酰胺、二硝基苯腙和三丁基錫的31號染料涂覆制得,32號功能模塊為采用組分包括溴酚紅、二甲基甲酰胺、二硝基苯腙和三丁基錫的32號染料涂覆制得,33號功能模塊為采用組分包括溴甲酚綠和無水乙醇的33號染料涂覆制得,34號功能模塊為采用組分包括尼羅紅和無水乙醇的34號染料涂覆制得,35號功能模塊為采用組分包括氯酚紅、無水乙醇和氫氧化鈉的35號染料涂覆制得,36號功能模塊為采用組分包括甲酚紅、無水乙醇和氫氧化鈉的36號染料涂覆制得。
具體地,1~3號染料分別為以溴甲酚綠、甲酚紅和亮黃為溶質(zhì),以1號溶液為溶劑配制的混合溶液,所述1號溶液由乙醇、苯基三乙氧基硅烷和A溶液按照3~5:1~2:1~2的體積比混合而得,所述A溶液為1~5mmol/L的巰基苯硼酸修飾納米金溶液;4~7號染料分別為以溴酚紅、尼羅紅、分散橙1和鋅卟啉為溶質(zhì),以2號溶液為溶劑配制的混合溶液,所述2號溶液由乙醇、苯基三乙氧基硅烷和B溶液按照3~5:1~2:1~2的體積比混合而得,所述B溶液為10~30mmol/L的納米金溶液;8~13號染料分別為以溴甲酚紫、氯酚紅、溴百里酚藍(lán)、甲酚紅、熒光素和百里酚藍(lán)為溶質(zhì),以硅凝膠溶液為溶劑配制的混合溶液;14~19號染料分別為以賴卡特染料、溴甲酚綠、氯酚紅、甲基紅、尼羅紅和孔雀石綠為溶質(zhì),以質(zhì)量濃度為10~30%的四甘醇為溶劑配制的混合溶液;20~21號染料分別為以鈷卟啉和鋅卟啉為溶質(zhì),以質(zhì)量濃度為10~30%氯苯和醚為溶劑配制的混合溶液,其中,所述氯苯與醚的體積比為9~10:1~2;22~23號染料均為以氯酚紅為溶質(zhì),以3號溶液為溶劑配制的混合溶液,所述3號溶液由四甘醇溶液和氫氧化鈉溶液按照50~100:1~2的體積比混合配制得,其中,所述四甘醇溶液由甲氧基乙醇和四甘醇以9~10:1~2的體積比混合而得,所述氫氧化鈉溶液以氫氧化鈉為溶質(zhì),以甲氧基乙醇為溶劑配制而得,所述氫氧化鈉在甲氧基乙醇中的濃度為1~5mol/L;24號染料為以溴酚藍(lán)為溶質(zhì),以所述3號溶液為溶劑配制的混合溶液;25號染料為以溴酚紅為溶劑,以所述3號溶液為溶劑配制的混合溶液;26號染料為以甲酚紅為溶質(zhì),以4號溶液為溶劑配制的混合溶液,所述4號溶液由所述四甘醇溶液和所述氫氧化鈉溶液按照20~40:1~2的體積比混合配制得;27號染料為以羅丹明B為溶質(zhì),以5號溶液為溶劑配制的混合溶液,所述5號溶液由所述四甘醇溶液和所述氫氧化鈉溶液按照按照45~90:1~2的體積比混合而得;28~29號染料分別為以溴酚紅和百里酚藍(lán)為溶質(zhì),以6號溶液為溶劑配制的混合溶液,所述6號溶液由對甲基苯磺酸和所述四甘醇溶液按照1~2:50~100的質(zhì)量體積比混合而得;30號染料為以甲酚紅為溶質(zhì),以7號溶液為溶劑配制的混合溶液,所述7號溶液由所述四甘醇溶液、所述氫氧化鈉溶液和PEG-100按照20~40:1~2:20~40的質(zhì)量體積比混合而得;31~32號染料分別為以分散橙1和溴酚紅為溶質(zhì),以8號溶液為溶劑配制的混合溶液,所述8號溶液由二甲基甲酰胺、0.2~0.4g/mL的二硝基苯肼水溶液、體積濃度為8~16%的三丁基錫水溶液和水以1~2:2~4:3~6:1~2的體積比混合而得;33~34號染料分別為以溴甲酚綠和尼羅紅為溶質(zhì),以無水乙醇為溶劑配制的混合溶液;35~36號染料分別為以氯酚紅和甲酚紅為溶質(zhì),以9號溶液為溶劑配制的混合溶液,所述9號溶液由無水乙醇和質(zhì)量濃度為4~8%的氫氧化鈉溶液以20~50:1的體積比混合而得。
本實施例中,1號染料中溴甲酚綠在溶劑中的濃度為8~24mg/mL,2號染料中甲酚紅在溶劑中的濃度為0.3~0.8mg/mL,3號染料中亮黃在溶劑中的濃度為0.2~0.6mg/mL,4號染料中溴酚紅在溶劑中的濃度為0.4~1.2mg/mL,5號染料中尼羅紅在溶劑中的濃度為0.2~0.5mg/mL,6號染料中分散橙1在溶劑中的濃度為0.2~0.7mg/mL,7號染料中鋅卟啉在溶劑中的濃度為0.4~1mg/mL,8號染料中溴甲酚紫在溶劑中的濃度為10~30mg/mL,9號染料中氯酚紅在溶劑中的濃度為1~3mg/mL,10號染料中溴百里酚藍(lán)在溶劑中的濃度為10~30mg/mL,11號染料中甲酚紅在溶劑中的濃度為3~10mg/mL,12號染料中熒光素在溶劑中的濃度為1.5~4.5mg/mL,13號染料中百里酚藍(lán)在溶劑中的濃度為1.6~5mg/mL,14號染料中賴卡特染料在溶劑中的濃度為2~6mg/mL,15號染料中溴甲酚綠在溶劑中的濃度為10~30mg/mL,16號染料中氯酚紅在溶劑中的濃度為1~3mg/mL,17號染料中甲基紅在溶劑中的濃度為0.9~2.7mg/mL,18號染料中尼羅紅在溶劑中的濃度為0.5~1.5mg/mL,19號染料中孔雀石綠在溶劑中的濃度為2~6mg/mL,20號染料中鈷卟啉在溶劑中的濃度為1~3mg/mL,21號染料中鋅卟啉在溶劑中的濃度為4.5~13mg/mL;22號染料中氯酚紅在溶劑中的濃度為1~3mg/mL,23號染料中氯酚紅在溶劑中的濃度為3~9mg/mL;24號染料中溴酚紅在溶劑中的濃度為1.8~5.3mg/mL,25號染料中溴酚紅在溶劑中的濃度為2~6mg/mL;26號染料中甲酚紅在溶劑中的濃度為3.5~10mg/mL,27號染料中羅丹明B在溶劑中的濃度為2~6mg/mL,28號染料中溴酚紅在溶劑中的濃度為2~6mg/mL,29號染料中百里酚藍(lán)在溶劑中的濃度為2~6mg/mL,30號染料中甲酚紅在溶劑中的濃度為3.5~10mg/mL,31號染料中分散橙在溶劑中的濃度為0.7~2mg/mL,32號染料中溴酚紅在溶劑中的濃度為0.8~2.5mg/mL,33號染料中溴甲酚綠在溶劑中的濃度為10~30mg/mL,34號染料中尼羅紅在溶劑中的濃度為0.5~1.5mg/mL,35號染料中氯酚紅在溶劑中的濃度為1~3mg/mL,36號染料中甲酚紅在溶劑中的濃度為3.5~10mg/mL。
所述巰基苯硼酸修飾納米金溶液采用如下方法配制得:取3mg對巰基苯硼酸溶于甲醇和乙酸混合溶劑(30mL,6:1,v/v),攪拌10min;在強力攪拌下依次加入超純水20mL,四水合氯金酸(200uL,0.05mol/L)和保護(hù)劑PVP(3mL,0.1mmol/mL);其次,向燒杯中快速加入新制備的硼氫化鈉冰水溶液(3mL,0.05mol/L),室溫下攪拌2.5h,這時溶液變?yōu)榫萍t色;最后,用甲醇和超純水將上述溶液洗至中性,配置成10mL納米金溶液(終濃度為1mmol/L),避光冷藏備用。
所述納米金溶液采用如下方法制得:將12mL四水合氯金酸水溶液(HAuCl4·4H2O,0.04mol/L)與26mL十六烷基三甲基溴化銨甲苯溶液(CTAB,0.05mol/L)相混合,劇烈攪拌30min直到所有(AuCl4)-都被轉(zhuǎn)移到有機層;其次,將新制備的硼氫化鈉水溶液(12mL,0.4mol/L)逐滴加入到上述溶液,繼續(xù)攪拌3h;然后,分離有機相--用稀硫酸洗滌2次再用三蒸水洗滌5次;最后,干燥有機相(含納米金):真空干燥24h,配制成10mmol/L的納米金溶液備用。
所述硅凝膠采用如下方法制得:TMOS(四甲氧基硅烷),MTMS(甲基三甲氧基硅烷),甲醇,蒸餾水按1:1:3:1的體積比制備,具體用量為:1毫升TMOS,0.96毫升MTMS,3毫升甲醇,1毫升純水。試管中反應(yīng),加入攪拌子,調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為600r/min。室溫下攪拌2小時后備用。
所述二硝基苯腙溶液將0.4gDNPH加入2mLH2SO4中分散均勻制得,所述三丁基錫溶液將10mLEtOH加入1mL 2mol/LHCl,再加入1mLTBT混合均勻,備用。
本實施例用于氣體分析的可視化陣列芯片,采用如下方法制得:
1)按照上述的染料配方,將36種染料配制好;
2)用無水酒精和蒸餾水依次擦拭點樣臺及模具,待點樣臺和模具干燥后,將36種染料,點樣管(內(nèi)徑0.3mm,長5cm的玻璃管),直徑10cm表面皿,保鮮膜,錫箔紙放入點樣箱中,并將點樣箱內(nèi)部空間充滿高純氮氣,防止空氣中揮發(fā)性有機物的污染;
3)將26mm×24mm×0.11mm空白基材芯片放入模具中,將36孔(孔徑2mm)蓋板蓋到芯片上;
4)點樣時戴一次性口罩和手套,用點樣管吸取適量著色劑,并于陣列上對應(yīng)位置,點在蓋板小孔的正中,在薄膜上形成直徑約2mm的著色劑圓點,每種著色劑單獨使用一根潔凈的點樣管;
5)點樣完成后,將芯片轉(zhuǎn)入直徑10cm的表面皿中(4片/皿),芯片間距2cm;表面皿用保鮮膜密封,在保鮮膜邊緣相對位置開兩個r=0.5cm的小口,將高純氮氣(99.99%)從一個小口通入,從另外一個小口排出,氮氣流速為50mL/min,同時,將表面皿放在恒溫加熱器上40℃恒溫干燥1.5h,注意避光;干燥后密封兩小孔,外包錫箔紙,將表面皿轉(zhuǎn)移至干燥器中,干燥器內(nèi)充高純氮氣,底部墊放變色硅膠干燥球,于通風(fēng)避光處存放。
上述制備方法為手動點樣方式,作為優(yōu)化,還可以采用機械點樣的方法進(jìn)行點樣(采用CN103398885A“一種用于制備生物學(xué)試驗陣列的點樣裝置”),具體如下:
1)按照上述的染料配方,將36種染料配制好,將200μL每種敏感材料加入到36孔點樣槽中,點樣槽每孔尺寸一致:直徑3mm×深10mm圓柱孔;
2)將空白基材薄膜放在點樣臺上;36針點樣頭在程序控制下可完成印刷式點樣,每個點樣周期內(nèi)(幾秒鐘)可連續(xù)完成5張芯片印刷,點制好的芯片按照26mm×24mm截取下來;
3)點樣完成后,干燥和儲存方式同手動點樣步驟5)方法。
本實施例制得的可視化陣列芯片可用于苯、甲苯、對二甲苯、三甲苯、三氯氟甲烷、丙醛、己醛、乙醛、庚醛、丙酮、2-戊酮、四氫呋喃、庚烷、癸烷、十一烷、1-己烯、異戊二烯、苯乙烯、乙酸、丙酸、乙二胺、四甲基乙二胺、乙腈、丙醇、硫醇和乙酸丁酯化合物揮發(fā)的一種或多種揮發(fā)氣體的分析檢測,可以用于肺癌患者相關(guān)特征揮發(fā)性氣體的檢測。
本實施例可視化陣列芯片使用時,采用如下方法:
1)選擇連接有進(jìn)氣管和出氣管的反應(yīng)室,反應(yīng)開始前,將高純氮氣通入進(jìn)氣管,從出氣管中排除進(jìn)氣管和反應(yīng)室中的空氣;
2)將本實施例可視化陣列芯片放在反應(yīng)室中,將本實施例可視化陣列芯片可以檢測的至少一種揮發(fā)性氣體作為標(biāo)準(zhǔn)樣品氣體,從進(jìn)氣管通入反應(yīng)室中,使可視化陣列芯片暴露在標(biāo)準(zhǔn)樣品氣體中,標(biāo)準(zhǔn)樣品氣體與芯片上的染料發(fā)生反應(yīng);
3)采用掃描儀或數(shù)碼相機采集芯片在反應(yīng)前(t=0)和反應(yīng)后的數(shù)碼圖像;
4)在紅綠藍(lán)(RGB)三基色賦值下,將芯片反應(yīng)后的數(shù)碼圖像對反應(yīng)前的數(shù)碼圖像進(jìn)行數(shù)字減影,得到標(biāo)準(zhǔn)樣品的特征性指紋圖譜;
5)重復(fù)步驟2)~4)的操作,得到多種標(biāo)準(zhǔn)樣品的特征性指紋圖譜;
6)將待檢測氣體樣品從進(jìn)氣管通入反應(yīng)室中,使芯片上的染料與待檢測氣體樣品發(fā)生反應(yīng),按照步驟3)和4)相同的方法對芯片反應(yīng)前后的圖像進(jìn)行處理,并將得到的差譜圖與標(biāo)準(zhǔn)樣品的特征性指紋圖譜進(jìn)行,分析得到檢測氣體樣品的特征信息,達(dá)到待檢測氣體樣品的種類或身份的辨識。
最后說明的是,以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制,盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍,其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。