微流控芯片毛細(xì)管電泳連續(xù)試樣引入技術(shù)的研究.pdf

1、微流控芯片(MicrofluidicChip)分析是微全分析系統(tǒng)(MiniaturizedTotalAnalysisSystems，μTAS)或芯片實(shí)驗(yàn)室(Lab-on-a-chip)領(lǐng)域中的重要組成部分，其終極目標(biāo)是在芯片上實(shí)現(xiàn)分析實(shí)驗(yàn)室的所有操作，包括取樣、試樣引入、前處理、反應(yīng)、分離和檢測等。微芯片上連續(xù)試樣引入技術(shù)的研究是目前微流控芯片分析系統(tǒng)領(lǐng)域內(nèi)的重要研究方向之一，其目的就是有效地實(shí)現(xiàn)宏觀外部系統(tǒng)與芯片系統(tǒng)的銜接(World

2、-to-chipinterfacing)。本論文的研究內(nèi)容是進(jìn)行基于電驅(qū)動的連續(xù)試樣引入-芯片毛細(xì)管電泳分離分析的研究。 第一章詳細(xì)綜述了目前微流控芯片毛細(xì)管電泳分離系統(tǒng)中試樣引入技術(shù)的進(jìn)展，分別介紹固定貯液池式、流通池式和取樣探針式三種試樣引入技術(shù)。 第二章在非連續(xù)進(jìn)樣的商品化μTK型微流控分析儀基礎(chǔ)上，通過對儀器自身高壓電源輸出線路的改進(jìn)，采用溢流式的換樣液位控制，建立了流通式芯片毛細(xì)管電泳的連續(xù)試樣引入系統(tǒng)。以Cy

3、5及其衍生的氨基酸為分析對象，優(yōu)化了系統(tǒng)的操作條件，考察了系統(tǒng)的分析性能。 第三章利用毛細(xì)管與芯片耦合技術(shù)，加工了芯片上的毛細(xì)管取樣探針，并將其與缺口型試樣管陣列自動換樣系統(tǒng)相結(jié)合，提出并建立了基于毛細(xì)管取樣探針的微流控芯片毛細(xì)管電泳自動連續(xù)試樣引入系統(tǒng)。系統(tǒng)無需外加任何試樣驅(qū)動裝置，有利于整個(gè)分析系統(tǒng)的微型化、集成化；引樣操作和充樣操作同時(shí)進(jìn)行，操作簡便；換樣速度快，換樣操作自動進(jìn)行；試樣消耗量小，而且試樣利用率高，分析過程中

4、試樣管中的試樣組成基本不變，可留作它用。 第四章對外界與芯片的接口加工技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，提出了一種快速簡便的玻璃芯片一體化取樣探針加工技術(shù)。直接利用芯片材料原位加工得到取樣探針，因而不存在接口的死體積問題。將此探針式微流控芯片用于毛細(xì)管電泳分析，建立了基于電驅(qū)動的自動連續(xù)試樣引入芯片毛細(xì)管電泳分析系統(tǒng)和梯度電泳分離分析系統(tǒng)。在系統(tǒng)中還采用了水平式貯液管的設(shè)計(jì)提高系統(tǒng)長時(shí)間工作的穩(wěn)定性。整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便。試樣消耗量僅30n