固定酶的苯乙烯整体柱微芯片分析系统研究

论文摘要

论文在综述国内外各种微流控芯片酶反应分析系统的基础上,对比多种微流控芯片酶反应分析系统的特点,选定固定酶的苯乙烯整体柱芯片分析系统,随后对该分析系统进行了应用研究。首先,以苯乙烯功能单体、二乙烯基苯交联剂、无水乙醇致孔剂及偶氮二异丁腈（AIBN）为引发剂,采用紫外引发法,制备了反相聚苯乙烯整体柱材料;为了满足其用于酶固定的要求,采用硫酸磺化改性获得了阳离子聚苯乙烯整体柱材料。用扫描电镜法、红外光谱法等手段表征了该材料的形貌结构和特性,并在溶液过柱流速小于1.5mL/min时,测得长为10mm,直径为1mm的改性聚苯乙烯整体柱对L-Tyr样品的最大吸附量约为3.4mg,柱容量约为0.43mg/mm3,并具有良好的机械稳定性。GOD酶在聚苯乙烯介质材料上进行固定,在规格为长20mm、直径1mm聚苯乙烯整体柱上,用对苯醌紫外检测的方法测定,当使用的游离酶为10U时,GOD酶的固定量约为7U,,酶的固定效率可达70%。在微流控芯片管路中,实现了聚苯乙烯整体柱的原位聚合和磺化改性,在改性后的聚苯乙烯整体柱上固定了HRP酶,确定了HRP酶在酶浓度5μg/mL和过柱速度0.2mL/min时,固定效果良好,以此构建了固定酶的苯乙烯整体柱微反应芯片分析系统。将该微反应芯片分析系统与化学发光检测方式结合,建立了固定酶整体柱微反应芯片-化学发光检测方法。化学发光优化实验发现样品过片流速为0.2mL/min、发光试剂与样品的体积比为1:1时,可以达到最佳的化学发光检测效果。用抗坏血酸（Vc）和左旋多巴两种样品对该方法进行了验证,获得良好的检测效果。该分析方法,通过固定不同的酶或抗体,就能用于对应酶底物或抗原的检测,具有广泛的适用性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 微流控芯片酶反应分析系统
• 1.1.1 微流控芯片通道壁固定酶反应分析系统
• 1.1.2 微流控芯片上微珠固定酶反应分析系统
• 1.1.3 微流控芯片上膜固定酶反应分析系统
• 1.1.4 微流控芯片上凝胶固定酶反应分析系统
• 1.1.5 微流控芯片上聚合物材料固定酶反应分析系统
• 1.2 微流控芯片分析系统中整体柱分离富集
• 1.3 课题研究意义和目标
• 2 微芯片上固定酶聚苯乙烯整体柱材料的制备及改性
• 2.1 引言
• 2.1.1 聚苯乙烯整体柱的制备原理
• 2.1.2 聚苯乙烯整体柱的改性原理
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 药品及试剂
• 2.2.2 仪器
• 2.2.3 实验内容
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 引发条件对聚苯乙烯整体柱制备的影响
• 2.3.2 磺化反应时间对聚苯乙烯整体柱改性的影响
• 2.4 本章小结
• 3 微芯片上固定酶聚苯乙烯整体柱材料的表征及性能分析
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 药品及试剂
• 3.2.2 仪器
• 3.2.3 实验内容
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 孔隙率的测定
• 3.3.2 比表面的测定
• 3.3.3 扫描电镜测试
• 3.3.4 红外光谱测试
• 3.3.5 柱机械稳定性测试
• 3.3.6 柱最大吸附量测试
• 3.4 本章小结
• 4 聚苯乙烯整体柱上GOD 酶固定化效率测试
• 4.1 引言
• 4.2 对苯醌紫外检测原理
• 4.3 实验部分
• 4.3.1 药品及试剂
• 4.3.2 仪器
• 4.3.3 实验内容
• 4.4 结果与讨论
• 4.4.1 波长对检测的影响
• 4.4.2 对苯醌溶液浓度对检测的影响
• 4.4.3 GOD 酶苯乙烯整体柱材料上的固定化效率测试
• 4.5 本章小结
• 5 固定HRP 酶的苯乙烯整体柱芯片分析系统应用测试
• 5.1 引言
• 5.2 化学发光测试原理
• 5.3 固定酶整体柱微反应芯片－化学发光检测方法
• 5.4 实验部分
• 5.4.1 药品及试剂
• 5.4.2 仪器
• 5.4.3 实验内容
• 5.5 结果与讨论
• 5.5.1 微芯片的制作以及聚苯乙烯整体柱的原位聚合
• 5.5.2 微芯片内聚苯乙烯整体柱上HRP 酶的固定
• 5.5.3 化学发光检测参数的确定
• 5.5.4 固定HRP 酶整体柱微反应芯片－化学发光检测方法应用示例
• 5.6 本章小结
• 6 结果与展望
• 6.1 结论
• 6.2 后续研究工作的展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录