论文摘要
电化学检测因易于微型化、集成化,检测灵敏度高,检测物质多样等特点,在微流控分析领域越来越受到关注。电化学检测中的电导检测被认为是一种通用的检测方法,特别是非接触电导检测,由于检测电极和溶液不接触,有效地避免了分离高压干扰和电极污染的问题,成为近年来研究的热点。本文设计并制作了非接触电导检测系统,完成了无机金属离子毛细管电泳芯片的检测和分离。重点研究了有机玻璃材质毛细管电泳芯片的结构设计以及工艺制作。热压键合技术是制作的关键技术,对键合芯片做了系统评估,分析键合强度、微通道形变量两者与键合温度的关系,并确定出最佳键合条件:键合温度83℃下不加压或0.5Mpa的压力保持时间5min,此时芯片的键合强度大且形变小,有效地提高了芯片性能和成品率。对电极体系进行了改进,设计了基于非接触电导检测的分离式电极体系。芯片制作过程中,借助于CFDRC软件模拟分析毛细管电泳微通道内的电渗流动情况,以此指导结构设计。进一步,模拟芯片夹流进样方案和电渗流的区带展宽现象,确定后续测试的电场条件。设计了非接触电导检测系统,采用非接触电导电化学检测方法实现对无机金属阳离子的检测。在MES/His缓冲溶液体系下检测出K+和Mg2+两种阳离子,实验具有重现性,结果表明芯片可重复、连续检测。以实验为基础,分析了缓冲溶液浓度、电极间距以及激励频率的影响,确定出电极间距小于2mm,20mmol/L缓冲溶液浓度与90KHz激励频率的优化实验条件。最终实现了K+和Mg2+两种离子的分离,分离现象明显。实验证明自制毛细管电泳芯片与非接触电导检测系统结构简单,性能稳定,可实现分离检测功能,具有实用价值。
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标签：毛细管电泳芯片论文; 电化学检测论文; 热压键合论文; 电容耦合非接触电导检测器论文;