ТОЧНЫЕ ИНТЕГРИРОВАННЫЕ ЭЛЕКТРОДНЫЕ ЧИПЫ ДЛЯ МИКРОАНАЛИЗА И СПОСОБ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СИСТЕМАХ С ВОЗБУЖДЕНИЕМ ЭЛЕКТРОХЕМИЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ ГОРЯЧИМИ ЭЛЕКТРОНАМИ

1. Электрохемилюминесцентное аналитическое устройство, в котором
- анод и катод интегрированы на одном основании для электродов, которое выполнено из изолирующего материала или частично из проводящего и изолирующего материалов,
- материал рабочего электрода является проводником или высокопримесным полупроводником, который покрыт сверхтонким слоем электрического изолятора толщиной 0,5-50 нм,
- противоположный электрод выполнен металлическим путем напыления или вакуумного испарения,
- рабочий электрод и противоположный электрод имеют контактные полоски к соответствующим частям чипа, таким как другой конец электродного чипа или углы чипа, которыми электроды могут быть присоединены к электронным устройствам возбуждения в составе устройства измерения люминесценции,
- рабочий электрод является катодом прибора,
- противоположный электрод является анодом прибора,
- во время или после окончания приложения импульсов возбуждения анализируемый образец излучает сигнал люминесценции, пропорциональный количеству анализируемого вещества.
2. Устройство по п.1, в котором рабочие электроды выполнены из кремния или алюминия, их поверхности включают сверхтонкий слой оксида толщиной 0,5-50 нм, а области, выбранные в качестве анода чипа, изготовлены путем размещения на них первоначально относительно толстой изолирующей пленки (толщиной порядка 200 нм и более) с последующим покрытием проводящей пленкой путем вакуумного испарения или напыления дополнительной пленки металла на области анода устройства.
3. Устройство по п.1 или 2, в котором
- пористая пленка толщиной менее 100 мкм нанесена на электроды,
- анализируемый образец нанесен на пористую пленку/мембрану,
- образец и другие реагенты, нанесенные на пористую пленку/мембрану и/или катод, могут взаимодействовать друг с другом,
- во время или после окончания приложения импульсов возбуждения анализируемый образец излучает сигнал люминесценции, пропорциональный количеству анализируемого вещества.
4. Устройство по п.1, в котором
- электродный чип, содержащий катод и анод, заключен в полимерный картридж, полости которого могут быть заполнены под действием капиллярных сил, давления или всасывания,
- при заполнении полостей чипа образцом или растворенным образцом он растворяет все необходимые реагенты от полости входа в устройстве,
- во время или после окончания приложения импульсов возбуждения анализируемый образец излучает сигнал люминесценции, пропорциональный количеству анализируемого вещества.
5. Устройство по п.1, в котором
- электродный чип, содержащий катод и анод, заключен в полимерный картридж, полости которого могут быть заполнены под действием капиллярных сил, давления или всасывания,
- при заполнении полостей чипа образцом или растворенным образцом он растворяет все необходимые реагенты от полости входа в устройство,
- полость электродного чипа промывают однократно измерительным буфером перед возбуждением,
- во время или после окончания приложения импульсов возбуждения анализируемый образец излучает сигнал люминесценции, пропорциональный количеству анализируемого вещества.
6. Устройство по п.1, в котором в интегрированном электродном чипе области катода и анода образованы последовательным нанесением слоев проводников, полупроводников и изоляторов на проводящий, полупроводящий или изолирующий материал таким образом, что окончательно области анода и катода не имеют электрического контакта между собой и могут быть использованы для генерирования электрохемилюминесценции, индуцированной горячими электронами.
7. Способ исследования биологических свойств, такой как исследование нуклеиновых кислот с помощью зонда, или иммунохимический анализ, который проводят на интегрированных электродных чипах, так что интегрированный электродный чип либо полностью вставлен в полимерный картридж, либо только покрыт крышкой из полимерного материала, что предусматривает полости для ввода образцов и реагентов и их реакцию и камеру электрохемилюминесценции, возбуждаемой горячими электронами,
8. Способ по п.7, в котором исследование биологических свойств, такое как исследование нуклеиновых кислот с помощью зонда, или иммунохимический анализ, проводят на интегрированном электродном чипе в области ячейки с гидрофобным окружением, или с помощью пористой пленки/мембраны на электродах для добавления реагентов и/или образца с удалением клеток крови и/или ускорением реакции биологических свойств, или непосредственно в области ячейки с гидрофобным окружением без помощи пористой пленки/мембраны.
9. Способ по п.8, в котором пористая пленка/мембрана для добавления реагентов и/или образца, удаления клеток крови и/или ускорения реакции биологических свойств интегрирована в картридж как его функциональная часть.
10. Способ исследования на основе электрохемилюминесценции, в котором для анализа использованы любое из устройств по пп.1-6 или любой из способов по пп.7-9.