介孔材料在微PDMS芯片固定化酶中的应用

酶解是蛋白质分析的重要前处理方法.微流控芯片具有样品耗样量小,可以实现样品的预处理、分离、富集、鉴定等分析过程于一体等特点.将酶固定在微流控分析芯片上,可以为蛋白质样品的分析提供一个高通量的技术平台.近年来,由于不断合成出MCM-41[1]和SBA-15[2]等较大孔径的分子筛,使得在介孔材料孔道中组装生物大分子[3]成为可能.本文初步研究了将较大孔径的介孔分子筛应用于PDMS微流控芯片固定化酶.……

MES动态修饰PDMS芯片毛细管电泳电化学检测多巴胺和肾上腺素

在2-(N-吗啉)乙磺酸(MES)动态修饰的聚二甲基硅氧烷(PDMS)微通道中,采用在柱安培检测方式,分离并测定了神经递质多巴胺和肾上腺素。实验中对分离电压、检测电位以及添加剂浓度等参数进行了探讨和优化。结果表明,修饰后的通道减少了对被测物的吸附,有效提高了分离度,多巴胺和肾上腺素的检测限分别为2.0μmol/L和3.7μmol/L。

整体式PDMS电泳芯片快速成型及高灵敏化学发光检测氨基酸

通过再铸模法将聚二甲基硅氧烷 (PDMS)预聚物固化在由微细金属丝构成的微流体孔道的印模中 ,一次成型制作了整体式 PDMS芯片 .将所制作的芯片与化学发光检测器集成构建了微芯片毛细管电泳分析系统 .初步考察了不经过衍生化时该系统分离检测氨基酸的性能 .实验结果表明 ,精氨酸和天门冬氨酸在80 s内完全分离 ,分离度为 2 .4 5 ,精氨酸的浓度检测限为 3.5 0 μmol/L.

聚二甲基硅氧烷(PDMS)/玻璃微流控芯片电泳快速分离血清高密度脂蛋白亚类及临床应用研究

经梯度密度超速离心,高密度脂蛋白(HDL)分为HDL2和HDL3两亚型。HDL2抑制低密度脂蛋白(LDL)氧化功能受损是冠心病(CHD)发生发展的关键因素。因此,通过对HDL亚类进行分离,从而达到预测和诊断CHD的目的。本研究建立了用PDMS/玻璃微流控芯片快速电泳分离HDL亚类的方法。选择N-十二烷基-β-D-麦芽糖苷(DDM)、十二烷基硫酸钠(SDS)和羟丙基纤维素(HPC)共同修饰脂蛋白和泳道表面。在以含0.3 mmol/L SDS的50 mmol/L 3-(N-吗啉代)丙磺酸(MOPS)(pH 8.0)为样品缓冲液,含0.6%HPC的50 mmol/L MOPS(pH 8.0)为分离缓冲液,分离电压为260 V/cm的优化条件下,HDL2和HDL3在4 min内得到基线分离,二者的出峰时间和峰面积的相对标准差(RSD)分别是2.0%和2.7%,2.0%和2.9%,具有较好的重复性。临床标本研究发现,正常人血清标本可分离出HDL2和HDL3双峰,而CHD患者的HDL2峰面积显著减小,甚至消失。PDMS/玻璃微流控芯片分离HDL亚类是一种简单、快速、高效的用于分析CHD危险因子的方法。

基于树状PAMAM修饰的PDMS微流控芯片分离检测两种蛋白质

为提高聚二甲基硅氧烷(PDMS)微流体芯片的亲水性,抑制其对蛋白质的吸附,利用树状PAMAM通过物理涂覆的手段对其微通道的表面进行了修饰。对修饰后PDMS微流控芯片的亲水性和电渗流进行了考察,同时利用修饰后芯片对溶菌酶,核糖核酸酶A两种蛋白质进行了分离检测。结果表明,修饰后的PDMS微流控芯片微通道表面形成了一层均匀、稳定的亲水性涂层,有效抑制了对蛋白质的吸附,成功地对溶菌酶和核糖核酸酶A实现了分离,柱效分别达到6.93×10^(4) plates/m和7.92×10^(4) plates/m,同时修饰后的芯片具有良好的重现性和较长的使用寿命。

电泳芯片结构和芯片电泳分离操作参数的模拟、优化和实验验证

选择了L-精氨酸和L-苯丙氨酸为分离样品体系,根据电泳实验提出样品基本参数,通过模拟计算考察了进样管道宽度和进样时间对进样方差的贡献;根据分离度与分离长度拟合曲线确定电泳芯片的有效分离长度;对化学发光柱后衍生管道施加的夹流电压进行了模拟优化,得出氨基酸体系分离分析的电泳芯片设计方案和操作参数为：进样管道宽度为分离管道宽度的1/2,简单进样充样时间应大于5 s,分离管道有效分离长度为30 mm,衍生夹流比1.0～1.6.根据模拟优化结果提出了电泳芯片设计方案,采用整体浇注法制作带有柱后衍生反应器的PDMS电泳芯片,按照模拟计算提出的电压操作参数实现了精氨酸和苯丙氨酸样品体系的准确进样、芯片电泳分离和柱后衍生化学发光检测.电泳过程模拟结果和实验结果相结合,考察了柱后衍生对样品谱带展宽的影响,简单进样过程样品泄露引起的谱峰拖尾现象,并讨论了夹流进样法对减小进样方差和抑制样品泄露的贡献.

一种用于数字PCR的微流控芯片的设计、制作和性能验证

为了获得可大批量制作并用于数字PCR技术的低成本的微流控芯片,采用注塑工艺制作了一种新型的微滴式数字PCR芯片。芯片材料为具有良好光学性能的环烯烃共聚物(COC),通道结构采用十字交叉型设计。将数字PCR试剂通过COC芯片可以产生直径为40μm的微滴(体积为16.75μL),通过在光学检测平台对比COC芯片和PDMS芯片生成的微滴的脉宽CV值和荧光CV值,证明了COC芯片具有良好的液滴生成效果;通过对人体EGFR基因质粒的绝对定量能力实验结果,表明芯片在101~106copies/μL范围内与DNA理论浓度具有很好的相关性。

聚二甲基硅氧烷微流控芯片电泳的临床应用研究

目的探讨聚二甲基硅氧烷(PDMS)微流控芯片电泳技术的临床应用价值。方法利用模塑法制作PDMS微流控芯片,选择二胺基二苯甲烷(DDM)与羟丙基纤维素(HPC)对PDMS进行修饰,有效消除蛋白在芯片壁面上的吸附。PDMS微流控芯片电泳分离DNA标准品、PCR多重产物及血清脂蛋白。结果 10、20、50、100、200bp的DNA片段得到了很好的基线分离及良好重现性,峰面积的相对标准偏差分别为4.8%、6.3%、5.9%、3.5%、3.4%。线粒体疾病患者的多重PCR产物片段165、266、378、881bp在4min内实现了基线分离。血清低密度脂蛋白亚型、小而密低密度脂蛋白(sdLDL)实现了快速检测,冠心病组血清sdLDL检出率与健康体检组差异有统计学意义(P<0.01)。结论 PDMS微流控芯片电泳具有简单、快速、高效、低耗等特点,适合临床常规分析。

微反应器在酶催化合成哌啶甲酸中的研究

哌啶甲酸是哌啶环衍生物的重要前体。赖氨酸环化脱氨酶可以催化L-赖氨酸生产L-哌啶甲酸。为加快赖氨酸环化脱氨酶的催化反应速率,设计并制作了PDMS微芯片作为反应装置,并研究了微通道尺寸、微通道长度和反应液流速对反应速率的影响。在微反应器中最佳反应条件是:微通道尺寸200μm;微通道长度128.4 cm;反应液流速100μL/min。在优化的条件下反应44 h,获得哌啶甲酸2.22 g/L,比在摇管中反应所需时间缩短了1/3。