微流控芯片中壓力效應(yīng)對分離重現(xiàn)性影響研究.pdf

1、微流控芯片中進(jìn)行連續(xù)電泳分離時(shí)，隨著分離持續(xù)進(jìn)行，壓力效應(yīng)對遷移重現(xiàn)性產(chǎn)生了不良影響。表現(xiàn)為分離過程中微通道內(nèi)出現(xiàn)反向于電滲流的壓力回流，造成分析結(jié)果中峰高重現(xiàn)性和遷移時(shí)間重現(xiàn)性較差，峰高RSD和遷移時(shí)間RSD分別高達(dá)近20％和25％，嚴(yán)重影響了分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。 本文通過實(shí)驗(yàn)觀測，證實(shí)了壓力回流的存在。針對由壓力回流引起的壓力效應(yīng)這一現(xiàn)象展開研究，對其產(chǎn)生機(jī)理的兩方面：靜水壓力和拉普拉斯力，通過計(jì)算分析了二者對于壓力回流各自的

2、影響程度，發(fā)現(xiàn)對于誘發(fā)壓力回流的因素，在連續(xù)電泳分離的初期以拉普拉斯力為主；隨分離持續(xù)進(jìn)行，液面差升高帶來的靜水壓力逐漸成為主要因素。但在整個(gè)分離過程中，拉普拉斯力對于導(dǎo)致壓力回流出現(xiàn)的作用更為顯著，不可忽略。在此基礎(chǔ)上，提出改進(jìn)措施，包括：減小微通道的水力直徑、增大儲(chǔ)液池直徑、提高儲(chǔ)液池的親水性。通過流場仿真計(jì)算，優(yōu)化了微流控芯片上微通道的水力直徑。由此提出一種改進(jìn)型微流控芯片。選用由濕法刻蝕技術(shù)制作的硅微模具，采用熱壓鍵合工藝制作改

3、進(jìn)型微流控芯片，微通道橫截面為70μm×40μm，利用玻璃制作儲(chǔ)液池，并且對其進(jìn)行等離子體表面改性處理以提高儲(chǔ)液池內(nèi)壁的親水性，利用熱熔膠將親水性儲(chǔ)液池與微流控芯片實(shí)現(xiàn)粘結(jié)。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，對提供毛細(xì)管電泳所需電場的直流高壓電源進(jìn)行了改進(jìn)，通過上位機(jī)的RS232串口對直流高壓電源進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，編寫并調(diào)試了串口通信控制程序。在改進(jìn)后的微流控芯片檢測平臺(tái)上，利用制作出的改進(jìn)型微流控芯片進(jìn)行連續(xù)電泳分離實(shí)驗(yàn)，分別考察了片間峰高重現(xiàn)性和片間遷移時(shí)