微通道无膜扩散法测定有机分子扩散系数

论文摘要

论文描述了一个新的微流控装置,它是利用重力驱动的芯片多相层流测定装置,它使两种液体间产生无膜扩散,分析物从一种流体通过相界面自由扩散迁移到另一种液体成为可能,含有分析物的液体和不含分析物的液流由于浓度梯度而产生横向扩散,用数码影像技术和数学方法处理,可最小限度探明含有分析物的液体分子扩散到不含分析物的液流的物质的含量,并计算相应的扩散系数。根据扩散定律和流体力学原理,当流体流经本实验装置—实验微通道宽为560μm,深为76μm的玻璃芯片上,只有流速控制在0.050m/s以下,雷诺数小于2000时才可进行有效测定。本实验目的是探索实验条件、测定可以发生化学显色反应的有机分子常温下的扩散系数D,并且计算流速和扩散系数来证明实验和装置的实用性。通过对氢氧化钠和酚酞反应体系、牛血清白蛋白和溴甲酚绿反应体系、人血清白蛋白和BCG溶液反应体系,牛血清白蛋白和考马斯亮蓝反应体系测定了不同流速下的BCG和考马斯亮蓝分子扩散系数。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 概述
• 1.1 液相扩散系数研究的必要性
• 1.2 液相扩散系数测定方法的近期研究进展
• 1.2.1 液相扩散系数的定义
• 1.2.2 似稳态测量法
• 1.2.3 非稳态测量
• 1.2.4 光干涉法
• 1.2.5 Taylor分散法
• 1.2.6 微通道无膜扩散法
• 1.2.7 其它方法
• 1.3 蛋白质
• 1.3.1 蛋白质的概念
• 1.3.2 蛋白质的分类
• 1.4 微流控分析技术
• 1.4.1 微流控分析技术概述
• 1.4.2 微全分析系统（u-TAS）的发展
• 1.4.3 微流控分析系统的主要应用领域
• 1.5 微流控芯片的多相层流无膜扩散理论模型
• 1.5.1 层流扩散分离的理论基础
• 1.5.2 多相层流扩散芯片构型
• 1.5.3 多相层流扩散分离的应用
• 1.5.4 多相层流扩散分离芯片的应用特点
• 1.5.5 微流控多相层流技术发展的方向
• 1.6 论文的目的和意义
• 第2章 实验
• 2.1 仪器和试剂
• 2.1.1 仪器
• 2.1.2 试剂
• 2.2 实验步骤
• 2.3 数据处理方法
• 2.3.1 数据的采集
• 2.3.2 扩散系数的计算步骤
• 第3章 结果与讨论
• 3.1 酚酞试液与氢氧化钠溶液反应体系
• 3.2 牛血清白蛋白与BCG溶液反应体系
• 3.3 人血清白蛋白与BCG溶液反应体系
• 3.4 牛血清白蛋白与考马斯亮蓝G-250溶液反应体系
• 3.5 讨论及注意事项
• 3.5.1 讨论
• 3.5.2 在微通道中层流的条件
• 3.5.3 注意事项
• 第4章 结论
• 参考文献
• 致谢