基于顯微光致聚合的微納流控器件制造與應(yīng)用.pdf

1、納流體電動(dòng)富集是一種可用于在微流控芯片中將痕量荷電樣品局部濃縮的高效技術(shù)，其前提是在同一塊芯片上實(shí)現(xiàn)微納結(jié)構(gòu)的集成制造。本文建立了一種基于顯微光致聚合反應(yīng)制備微納流控芯片的簡(jiǎn)易方法，并利用制得的芯片開展了痕量樣品富集實(shí)驗(yàn)。主要內(nèi)容如下:
　　建立了描述光致聚合反應(yīng)中引發(fā)劑分解、自由基消耗、聚合反應(yīng)等的理論模型，利用COMSOL軟件對(duì)微尺度凝膠光致聚合反應(yīng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，研究了曝光時(shí)間和光強(qiáng)對(duì)凝膠納米篩寬度的影響。
　　以倒置

2、熒光顯微鏡為平臺(tái)，利用聚丙烯酰胺凝膠光致聚合反應(yīng)在微通道特定區(qū)域集成了孔密度和整體尺寸均可控的凝膠納米篩，由此制得微納流控芯片。此外，對(duì)凝膠進(jìn)行表征，驗(yàn)證了凝膠前驅(qū)液配比對(duì)凝膠納孔密度的影響，并討論了溝道幾何尺寸、曝光時(shí)間、遮光掩膜、外界光源等因素對(duì)凝膠納米篩制備的影響。
　　對(duì)制備的微納流控芯片開展了性能測(cè)試，分別進(jìn)行了痕量異硫氰酸熒光素(Fluorescein isothiocyanate，F(xiàn)ITC)小分子和牛血清白蛋白(Bo

3、vine serum albumin，BSA)大分子樣品的納流體電動(dòng)富集實(shí)驗(yàn)，測(cè)試了芯片對(duì)不同直徑帶電分子的富集效果。對(duì)FITC小分了而言，當(dāng)凝膠前驅(qū)液中單體丙烯酰胺與交聯(lián)劑N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺質(zhì)量比為19∶1時(shí)，富集區(qū)熒光強(qiáng)度變化不明顯，當(dāng)單體與交聯(lián)劑質(zhì)量比分別為14∶1和9∶1時(shí)，后者富集區(qū)熒光強(qiáng)度最大值明顯高于前者。單體與交聯(lián)劑質(zhì)量比為9∶1時(shí)，F(xiàn)ITC最大富集倍率可達(dá)600倍。此外，利用制備的微納流控芯片進(jìn)行BSA大分子電