提高微流控熒光分析系統(tǒng)檢測能力的研究.pdf

1、微流控分析系統(tǒng)可以把樣品引入、混和、分離甚至檢測集成在同一芯片上，為最終實現(xiàn)分析儀器的微型化、集成化、便攜化開創(chuàng)了廣闊的前景。但樣品有效檢測體積的減少，增加了檢測的難度，提高微流控系統(tǒng)的檢測能力便成為一個重要的研究方向。適于微體積中高靈敏測定的熒光檢測已成為當前微流控分析系統(tǒng)的主導檢測方法。本論文對提高微流控分析系統(tǒng)的熒光檢測能力進行了系統(tǒng)研究，分別利用數(shù)學、電子和化學的方法提高微流控熒光分析系統(tǒng)的檢測能力。 在應用數(shù)學方法方面

2、，首次在微流控分析芯片上利用哈達瑪變換提高微分析系統(tǒng)的信噪比。在簡單的十字通道微流控玻璃芯片上，利用門控進樣技術(shù)，以7階-127步假隨機二進制序列作為進樣模板實現(xiàn)假隨機多次進樣，將緩沖液和Cy5衍生后的氨基酸試樣交替注入到分離通道，檢測到的電泳信號經(jīng)過哈達瑪反變換還原信號，使信噪比提高5倍，而各個組分的出峰時間、峰高和峰形均完全還原。在連續(xù)測定時，與傳統(tǒng)微流控芯片毛細管電泳測量速度相近。 在應用電子技術(shù)方面，首次提出了一個在微流

3、控熒光檢測中去除噪聲的雙波長同步調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)，利用液芯波導微流控熒光檢測系統(tǒng)建立了雙波長同步調(diào)制裝置，并對FITC衍生的混合氨基酸在毛細管電泳分離后作了測定。經(jīng)與通常的鎖相放大檢測技術(shù)進行對比，信噪比提高了5倍，背景基線降低了兩個數(shù)量級，而電泳分離的分辨率保持不變。 在雙波長同步調(diào)制提高基于發(fā)光二極管的液芯波導微流控系統(tǒng)中熒光檢測信噪比的基礎上，又在相似的微流控分析平臺上實現(xiàn)了雙光路同步調(diào)制解調(diào)來提高基于發(fā)光二極管的熒光檢測系統(tǒng)

4、的信噪比。該系統(tǒng)取得了優(yōu)于雙波長同步調(diào)制的效果，與通常的鎖相放大檢測技術(shù)相比，熒光信號信噪比提高6倍。與不采用調(diào)制技術(shù)的熒光檢測系統(tǒng)相比，以發(fā)光二極管為激發(fā)光源的微流控熒光分析系統(tǒng)的信噪比提高了兩個數(shù)量極以上。 通過雙波長同步調(diào)制或雙光路同步調(diào)制使基于發(fā)光二極管的微流控熒光分析系統(tǒng)已基本上接近一般激光誘導熒光系統(tǒng)的檢測水平。 在應用化學方法方面我們初步探討了溫度梯度富集的方法，研制了相關(guān)的溫控裝置、CCD檢測系統(tǒng)，并建立