微流控芯片毛細管電泳連續(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)或芯片實驗室(Lab-on-a-chip)領(lǐng)域中的重要組成部分，其終極目標是在芯片上實現(xiàn)分析實驗室的所有操作，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)容是進行基于電驅(qū)動的連續(xù)試樣引入-芯片毛細管電泳分離分析的研究。 第一章詳細綜述了目前微流控芯片毛細管電泳分離系統(tǒng)中試樣引入技術(shù)的進展，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，采用溢流式的換樣液位控制，建立了流通式芯片毛細管電泳的連續(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。 第三章利用毛細管與芯片耦合技術(shù)，加工了芯片上的毛細管取樣探針，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管取樣探針的微流控芯片毛細管電泳自動連續(xù)試樣引入系統(tǒng)。系統(tǒng)無需外加任何試樣驅(qū)動裝置，有利于整個分析系統(tǒng)的微型化、集成化；引樣操作和充樣操作同時進行，操作簡便；換樣速度快，換樣操作自動進行；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)進行了改進，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)計提高系統(tǒng)長時間工作的穩(wěn)定性。整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便。試樣消耗量僅30n