毛细—蒸发作用力驱动的微化学发光分析系统的研究

论文摘要

微流控分析系统是分析科学及分析仪器的重要发展前沿和最为活跃的研究领域之一,其发展方向是分析仪器的微型化、集成化、便携化。本文以毛细-蒸发作用力微泵驱动液流,建立了一种结构简单、集成度较高的微化学发光检测系统,并对其分析性能进行测试,在此基础上对微流控阵列化学发光检测系统进行了初步研究。论文第一章主要论述与本工作相关的微流控芯片中的试样引入技术、微流控分析系统中流体的驱动以及微流控芯片检测器的发展状况,提出本论文的工作目的及设计思想。论文第二章设计制作了一种以毛细-蒸发作用力为驱动的微化学发光检测系统,该系统主要包括自动进样装置、集成毛细-蒸发作用力微泵的微流控芯片和化学发光检测装置,详细介绍了有关设计制作过程并对相关参数进行了测试。所设计的微泵在400min内流速的RSD为2.8%,表明在一般实验室工作环境下该微泵能够提供稳定可靠的流速；以鲁米诺-H2O2-Co（Ⅱ）化学发光体系为模型,将过量的试剂加入通道末端储液池中,通过毛细管探针自动引入H2O2试样进行检测,其分析精度为1.6%RSD（n=99）,分析通量可达80/h,单次分析试样消耗仅为30 nL。论文第三章对以毛细-蒸发作用力为驱动的阵列通道化学发光检测系统进行了初步研究,建立了阵列通道毛细-蒸发作用力驱动装置、阵列通道自动进样装置和阵列通道化学发光检测装置,为自动化、高通量化学发光检测系统的研究奠定了基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 微流控芯片中的试样引入
• 1.2.1 基于固定储液池式的试样引入系统
• 1.2.2 基于流通式试样池的试样引入系统
• 1.2.3 基于取样探针式的试样引入系统
• 1.3 微流控芯片中的流体驱动
• 1.3.1 机械微泵
• 1.3.2 非机械微泵
• 1.4 微流控芯片检测器的发展及现状
• 1.4.1 激光诱导荧光检测器
• 1.4.2 电化学检测器
• 1.4.3 质谱检测器
• 1.4.4 化学发光检测器
• 1.5 本论文工作目的及设计思想
• 第2章 集成毛细-蒸发作用力微泵的微化学发光检测系统的研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 仪器和装置
• 2.2.2 试剂和材料
• 2.2.3 集成毛细-蒸发作用力微泵的微流控芯片的制作
• 2.2.4 毛细-蒸发作用力微泵流速的测定
• 2.2.5 微化学发光检测装置
• 2.2.6 实验操作过程
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 集成毛细-蒸发作用力微泵的微流控芯片的设计
• 2.3.2 自动进样系统和微化学发光检测系统的设计
• 2.3.3 化学发光检测池的设计
• 2.3.4 毛细-蒸发作用力微泵的性能
• 2.3.5 毛细-蒸发作用力驱动的微化学发光检测系统的分析性能
• 2.4 小结
• 第3章 阵列型微流控芯片化学发光检测系统的初步研究
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 仪器及设备
• 3.2.2 试剂和材料
• 3.2.3 阵列型玻璃微流控芯片的制作
• 3.2.4 阵列型毛细管微流控芯片的制作
• 3.2.5 圆盘式阵列进样装置的制作
• 3.2.6 二维缝管阵列进样装置的制作
• 3.2.7 阵列通道化学发光检测装置
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 设计思想
• 3.3.2 阵列型玻璃微流控芯片的设计
• 3.3.3 阵列型毛细管微流控芯片的设计
• 3.3.4 二维阵列进样装置的设计
• 3.3.5 阵列通道化学发光检测系统的设计
• 3.4 小结
• 第4章 结论
• 参考文献
• 致谢