提高微流控?zé)晒夥治鱿到y(tǒng)檢測(cè)能力的研究.pdf

1、微流控分析系統(tǒng)可以把樣品引入、混和、分離甚至檢測(cè)集成在同一芯片上，為最終實(shí)現(xiàn)分析儀器的微型化、集成化、便攜化開(kāi)創(chuàng)了廣闊的前景。但樣品有效檢測(cè)體積的減少，增加了檢測(cè)的難度，提高微流控系統(tǒng)的檢測(cè)能力便成為一個(gè)重要的研究方向。適于微體積中高靈敏測(cè)定的熒光檢測(cè)已成為當(dāng)前微流控分析系統(tǒng)的主導(dǎo)檢測(cè)方法。本論文對(duì)提高微流控分析系統(tǒng)的熒光檢測(cè)能力進(jìn)行了系統(tǒng)研究，分別利用數(shù)學(xué)、電子和化學(xué)的方法提高微流控?zé)晒夥治鱿到y(tǒng)的檢測(cè)能力。 在應(yīng)用數(shù)學(xué)方法方面

2、，首次在微流控分析芯片上利用哈達(dá)瑪變換提高微分析系統(tǒng)的信噪比。在簡(jiǎn)單的十字通道微流控玻璃芯片上，利用門(mén)控進(jìn)樣技術(shù)，以7階-127步假隨機(jī)二進(jìn)制序列作為進(jìn)樣模板實(shí)現(xiàn)假隨機(jī)多次進(jìn)樣，將緩沖液和Cy5衍生后的氨基酸試樣交替注入到分離通道，檢測(cè)到的電泳信號(hào)經(jīng)過(guò)哈達(dá)瑪反變換還原信號(hào)，使信噪比提高5倍，而各個(gè)組分的出峰時(shí)間、峰高和峰形均完全還原。在連續(xù)測(cè)定時(shí)，與傳統(tǒng)微流控芯片毛細(xì)管電泳測(cè)量速度相近。 在應(yīng)用電子技術(shù)方面，首次提出了一個(gè)在微流

3、控?zé)晒鈾z測(cè)中去除噪聲的雙波長(zhǎng)同步調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)，利用液芯波導(dǎo)微流控?zé)晒鈾z測(cè)系統(tǒng)建立了雙波長(zhǎng)同步調(diào)制裝置，并對(duì)FITC衍生的混合氨基酸在毛細(xì)管電泳分離后作了測(cè)定。經(jīng)與通常的鎖相放大檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行對(duì)比，信噪比提高了5倍，背景基線降低了兩個(gè)數(shù)量級(jí)，而電泳分離的分辨率保持不變。 在雙波長(zhǎng)同步調(diào)制提高基于發(fā)光二極管的液芯波導(dǎo)微流控系統(tǒng)中熒光檢測(cè)信噪比的基礎(chǔ)上，又在相似的微流控分析平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了雙光路同步調(diào)制解調(diào)來(lái)提高基于發(fā)光二極管的熒光檢測(cè)系統(tǒng)

4、的信噪比。該系統(tǒng)取得了優(yōu)于雙波長(zhǎng)同步調(diào)制的效果，與通常的鎖相放大檢測(cè)技術(shù)相比，熒光信號(hào)信噪比提高6倍。與不采用調(diào)制技術(shù)的熒光檢測(cè)系統(tǒng)相比，以發(fā)光二極管為激發(fā)光源的微流控?zé)晒夥治鱿到y(tǒng)的信噪比提高了兩個(gè)數(shù)量極以上。 通過(guò)雙波長(zhǎng)同步調(diào)制或雙光路同步調(diào)制使基于發(fā)光二極管的微流控?zé)晒夥治鱿到y(tǒng)已基本上接近一般激光誘導(dǎo)熒光系統(tǒng)的檢測(cè)水平。 在應(yīng)用化學(xué)方法方面我們初步探討了溫度梯度富集的方法，研制了相關(guān)的溫控裝置、CCD檢測(cè)系統(tǒng)，并建立