微流控芯片毛细管电泳在蛋白质分离分析中的应用研究进展

重点介绍了近年来国内外在微流控芯片毛细管电泳法用于蛋白质分离分析方面的研究进展。按照分离模式的不同,综述了各种应用于蛋白质分离的微流控芯片毛细管电泳系统,讨论了抑制芯片中的蛋白吸附的各种方法,并展望了芯片毛细管电泳系统在蛋白质分离领域的发展前景。引用文献47篇。

玻璃芯片上温控微阀的制备和微流体控制性能研究

聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)在临界温度(32℃)附近会发生敏锐的相变,导致其体积和表面亲疏水性的突变.利用这种由温度刺激引起的体积变化,可以控制微通道内微流体的运动状态.本文以2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮为引发剂,水-乙醇混合体系为溶剂,在玻璃芯片通道内局部区域以紫外光诱导聚合PNIPAAm整体柱塞,制备温控微阀.系统地考察了聚合条件对该阀的形态和性能的影响.在此基础上,建立了一个芯片上的集成化单温控阀流动注射分析模型,利用镁离子与荧光探针O,O′-二羟基偶氮苯的螯合荧光反应,表征温控微阀的控流效果.结果表明,所制作的微阀温控效果良好,在微流控领域有应用前景.

微流控电泳分离的试样引入技术新进展

概述了微流控电泳系统中试样引入的进展。分别介绍了固定贮液池式、流通式和取样探针式3种试样引入技术。共引参考文献33篇。

微型化在化学科学发展中的战略地位

本文论述了微型化在化学科学未来发展中的战略作用和潜力,强调了微流控技术在生物和药物化学分析及大规模平行化学反应等领域发展中的重要性,并预测微型化将极大改善化学系统的效率、成本、安全性和灵活性等。

微流控芯片硅阳模的加工

研究了单晶硅阳模的制作工艺。考察了光刻胶前烘和后烘的温度、刻蚀剂浓度、组成及刻蚀温度等因素对单晶硅阳模质量的影响。得出了单晶硅阳模制作的最佳条件,用AZ4620光刻胶转移图形及二氧化硅为硅片刻蚀的牺牲层,前烘温度为90℃,后烘温度为120℃,刻蚀温度为60℃;刻蚀液组成为氢氧化钾23 4%,异丙醇14 9%,水61 7%。在该条件下制作的单晶硅阳模表面光亮,通道侧壁较光滑。用热压法可快速地将此阳模上的微通道复制于聚碳酸酯基片上,每片约需时5min。已成功地复制了200多片。

微流控技术在化学科学发展中的战略地位

微型化是21世纪科技发展的总趋势之一。这在20世纪后几十年微电子领域的迅猛发展对信息与通讯科技发展的影响中，得到了充分体现。从1990年代开始，以分析化学的微型化发展为标志，化学科学领域中研究方法的微型化得到了快速发展。在2005年底被视为一项里程碑性质的变化是分析化学微型化的一个主要技术平台微流控技术（microfluidics）的SCI论文数量首次超过了微机械加工的主要技术平台微电子机械系统（MEMS）的SC／论文数。所谓微流控技术就是在微米级结构中操控纳升至皮升体积流体的技术与科学。

小型微流控芯片流式细胞仪的研制

基于芯片正交光路检测模式,搭建了一套小型的微流控芯片流式细胞仪。以532nm小型半导体激光器作为激发光源,激光束被透镜聚焦于芯片通道中央。采用光电二极管检测芯片通道内流动细胞的前向散射光信号,采用小型光电倍增管检测荧光信号,整套仪器体积为19cm×15cm×25cm(长×宽×高),具有结构简单、体积小、价格低廉等特点。荧光检测系统对四甲基罗丹明异硫氰酸的检出限为4.4×10-8mol/L,采用6μm荧光微球作为模型样品考察了仪器的分析性能,同时初步实现了细胞样品的分析。

高聚物微流控芯片上集成化气动微阀的研制

报道了一种新型的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)/聚二甲基硅氧烷(PDMS)复合芯片。该芯片采用PMMA-PDMS…PDMS-PMMA的四层构型,以在芯片上集成气动微阀。具有液路和控制通道网路的PMMA基片与PDMS弹性膜间采用不可逆封接,分别形成液路半芯片和控制半芯片,而2个半芯片则依靠PDMS膜间的粘性实现可逆封接,组成带有微阀的全芯片。这种制备方法解决了制备PMMA-PDMS-PMMA三层结构芯片的封接难题,封接过程简单可靠。其控制部分和液路部分可以单独更换,可进一步降低使用成本,尤其适合一次性应用场合。初步实验表明:该微阀具有良好的开关性能和耐用性。

血根碱与c-mycG4-DNA相互作用的光谱法研究

目的研究血根碱与c-myc G4-DNA的相互作用。方法采用紫外可见吸收光谱、圆二色谱、变温试验等方法,对血根碱与c-myc G4-DNA的结合常数、结合比例、结合模式及稳定性进行研究。结果在紫外可见吸收光谱中,血根碱在300-350 nm之间的特征吸收峰随c-myc G4-DNA浓度的增加出现明显的减色效应和红移,减色率ΔH=35.4%（Δλ=7 nm）,与c-myc G4-DNA结合常数为3.1×10^4mol/L;G-四链体/血红素过氧化物酶竞争试验中,血根碱竞争血红素引起吸光度下降;变温试验中c-myc G4-DNA的熔点在血根碱作用下升高4.7℃。结论血根碱以结合比例为1∶1外部堆积于c-myc G4-DNA,并促使其结构稳定,这可能是血根碱抗肿瘤的分子机制之一。

相变牺牲层结合UV胶室温黏接玻璃微流控芯片

提出了一种室温封合玻璃微流控芯片的新方法.利用毛细作用将熔化的石蜡液体填充开放的玻璃微通道,冷却后石蜡固体形成牺牲层材料.用UV胶作为黏接剂来封合玻璃基片和盖片.用紫外光通过掩模对UV胶进行选择性曝光,使玻璃基片和盖片被UV胶黏接在一起.加热除去石蜡牺牲层后,得到微通道表面性质基本一致的玻璃微流控芯片.此芯片已成功用于氨基酸的电泳分离.此方法还可实现电极在玻璃芯片上的集成.

具有3D微纳结构PDMS阵列免疫传感芯片研制

介绍了一种简便快速加工微阵列免疫传感芯片的新方法。采用化学刻蚀技术加工具有μm级山脉状起伏和nm级表面粗糙度结构(简称为3D微纳表面)的玻璃阳模,以该阳模为模板浇注法制得表面具有3D微纳表面结构的PDMS基片,再借助于物理吸附,将抗体直接固定于该PDMS表面,形成具有3D微纳结构的PDMS微阵列免疫传感器。利用光学显微镜和原子力显微镜对玻璃阳模和PDMS基片表面形貌进行表征,研究了PDMS表面微纳结构化处理对抗体吸附能力的影响。结果表明:3D微纳结构的PDMS由于具有大的比表面积,能显著增强抗体的吸附能力。将研制所得的3D微纳表面结构的PDMS芯片用于微阵列荧光免疫分析,其灵敏度是平板PDMS的5倍。

复合式微流控脱水芯片的研制

报道了一种复合式微流控脱水芯片。采用玻璃、聚二甲氧基硅氧烷(PDMS)和聚碳酸酯(PC)三种材质,采用不可逆封接方法分别制得玻璃—PDMS液路半芯片、PC—PDMS气路半芯片,中间夹一层聚四氟乙烯(PTFE)多孔滤膜,将两个半芯片可逆封接形成玻璃—PDMS…PDMS—PC结构的全芯片。该制备方法简单可靠,其液路半芯片和气路半芯片可以单独更换,使得使用成本降低。实验表明:该芯片脱水性能良好,可用于有机合成步骤中含水试剂的高效除水。

基于多孔硅的葡萄糖光学传感器

本实验通过对多孔硅硅表面涂敷一层智能凝胶，并在凝胶内包埋上葡萄糖氧化酶，使多孔硅-壳聚糖凝胶复合材料对葡萄糖分子产生体积溶胀响应，由于多孔硅及凝胶均对光有较好的反射性能，凝胶的溶胀过程产生Fabry-Perot薄膜反射干涉光谱的变化，将反射干涉光谱进行傅立叶变换后，可实时监测凝胶层薄膜的溶胀响应。

集成微泵式微流控芯片的设计与测试

介绍了集成微型无阀泵的微流控芯片的结构及工作原理,针对微型无阀泵进行了数学建模及系统仿真,测试了集成化微泵的流动特性,确定了基本控制参数,并将仿真与试验结果进行了比较分析.将集成化芯片进行了样品检验测试,证明了微泵在微量化学检测过程中实现自动换样及清洗的功能及实用价值.

单细胞分析中的荧光标记化学

细胞内组分复杂、含量低,因此测定单细胞内化学组分的分析方法必须具有灵敏度高、选择性好和分辨率高的特点。高灵敏度的荧光检测技术是单细胞分析中应用最多的检测方法之一。但是细胞内绝大部分物质其天然态是没有荧光的,且由于细胞膜的阻碍,衍生试剂不能自由地进入细胞内。为了使衍生试剂透过细胞膜标记细胞内待测物质而不引起显著的稀释效应,已进行了大量的研究工作。本文综述了在单细胞分析中常用的荧光标记方法,包括细胞作为微反应器的衍生法,借助于脂质体与聚乙二醇(PEG)等增加细胞膜通透性的衍生方法和在毛细管/芯片毛细管电泳分析单细胞时柱上衍生和柱后衍生法以及量子点的标记法等。对这些方法的原理、特点和在单细胞分析中的应用也做了较为详细的阐述。

微流控芯片监测绿色荧光蛋白在枯草芽孢杆菌中的表达(英文)

目前主要使用激光共聚焦扫描显微镜观察绿色荧光蛋白的表达,但需要昂贵的仪器并耗费大量时间。本研究开发了一种新型激光诱导的微流芯片检测系统来监测绿色荧光蛋白在枯草芽孢杆菌中的表达。该系统主要由激光装置、光路系统、微流控芯片、光电倍增管和计算机处理系统等5部分组成。对该系统的测试结果显示,随着诱导强度的增强监测信号峰也随之增强,并且与激光共聚焦显微镜观察的结果一致。利用该芯片系统能够快速准确地筛选和鉴定用绿色荧光蛋白作为标记的细胞克隆,可以替代PCR鉴定方法。但该系统仅仅能够监测表达强度,不能够满足蛋白定位等高水平研究,因此,该系统适合应用于环境的微生物监测、药物筛选和其他无需观察蛋白定位等研究。