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微流控芯片连续电泳分离稳定性研究

陈刚

   微流控芯片连续电泳分离的方法集中体现了微流控芯片在检测分析领域内速度快、效率高、自动化程度高等先天优势,是微流控芯片检测中重要的组成部分,具有广阔的应用前景。然而在目前的微流控芯片连续电泳分离实验中,分离结果的重复性极差,其中峰高的RSD高达30%,严重影响了实验结果的分析。 本文在以共聚焦型生物显微镜为基础的微流控芯片激光诱导荧光检测平台用以进行微流控芯片稳定性的研究,首先对电极的固定进行了改进,并独立编写了该平台的控制程序。该控制程序具有图像采集显示保存、参数设置控制、结果显示保存等功能。 分析微流控芯片连续电泳分离的全过程,发现造成连续实验中峰高变化的主要原因是在分离过程中部分缓冲液进入到样品池中,稀释了下次进样的样品。采用流场仿真软件对微流控芯片分离时微沟道内的流场分布进行仿真,证实了的确有缓冲液进入到样品池中稀释样品。同时通过对分离时样品池出口处的观察也证实了这点。 为解决上述问题,本文设计了一种在传统微流控片的进样沟道处增加分叉结构的新型芯片,用以消除缓冲液进入样品池的影响。首先采用流场仿真软件对增加分叉结构后的微流控芯片进行流场仿真,证实在分离时该分叉结构可以有效地阻止缓冲液进入样品池,同时也不会造成样品泄露。并且通过对多种分叉结构的流场仿真,得出了最优的分叉形式。 在以上研究的基础上,本文制作出了具有新型分叉结构的微流控芯片。首先采用湿法刻蚀的方法制作出相应的硅模具,然后采用热压键合的方法,得到该新型分叉结构的塑料微流控芯片。当进行单次的激光诱导荧光检测时,该新型芯片能够完成常规的进样分离过程。在连续电泳分离实验时,该新型芯片能够有效地阻止缓冲液进入样品池,消除样品被稀释所带来的对峰高偏差的影响,成功地将峰高的RSD降到了10%以内,极大地提高了微流控芯片连续电泳分离实验的稳定性。……   
[关键词]:微流控芯片;连续电泳;激光诱导荧光检测;稳定性;分叉结构
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:大连理工大学2008年