超支化聚酰胺酯的合成及其改性聚合物微流控芯片的研究.pdf

1、微流控芯片技術(shù)已成生命科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點和發(fā)展前沿,以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)為基材的微流控芯片因其透光性強、可廉價批量生產(chǎn)等優(yōu)點在生物分析方面應(yīng)用越來越廣,但是,PMMA微流控芯片表面疏水性很強,會對生物分子產(chǎn)生吸附而導(dǎo)致分析效果變差。為彌補PMMA微流控芯片存在的缺陷,本研究合成了親水性超支化聚酰胺酯,并利用超支化聚酰胺酯獨特的三維球狀結(jié)構(gòu)、表面帶有大量活性端羥基、低粘度等特性,將其對PMMA微流控芯片的表面進行改性以提高芯片表

2、面的親水性,抑制對生物分子的吸附,進而提高芯片的分離分析性能。
　　 本研究工作的內(nèi)容主要包括以下幾個方面:
　　 (1)超支化聚酰胺酯的合成及表征
　　 首先以丁二酸酐和二異丙醇胺為原料通過邁克爾加成反應(yīng)制備了帶有一個羧基和兩個羥基的AB2型單體,然后以三羥甲基丙烷作為核分子,合成的AB2型單體作為增長單體,通過縮聚反應(yīng)制得了親水性的端羥基超支化聚胺酯。利用IR、13C-NMR、GPC、TGA、粘度分析、羥值測

3、定等手段表征了合成產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)。結(jié)果表明合成的產(chǎn)物具有較窄的分子量分布和較高的支化度,分子末端具有數(shù)量眾多的活性端羥基,并且具有較低的粘度和良好的熱穩(wěn)定性,是一種極具潛力的改性材料。
　　 (2)PMMA微流控芯片的表面改性
　　 利用親水性超支化聚胺酯通過化學(xué)鍵合和物理涂覆兩種手段對PMMA微流控芯片的表面進行改性。對改性后PMMA微流控芯片的表面進行了接觸角的測定,利用SEM和體式顯微鏡觀察了改性后芯片的表面形貌

4、,同時對改性后芯片的電滲流以及穩(wěn)定性進行了考察。結(jié)果表明,改性后的PMMA微流控芯片表面形成了一層均勻、致密、連續(xù)的親水性涂層,芯片表面的親水性得到明顯提高,其中經(jīng)化學(xué)鍵合改性后的芯片接觸角由未改性時的89.9°降低到29.5°,而且得到的親水性涂層具有良好的穩(wěn)定性。
　　 (3)利用改性后芯片分離檢測生物分子
　　 利用化學(xué)鍵合改性芯片和物理涂覆改性芯片對腺苷和L-賴氨酸兩種生物分子進行了分離檢測,首先確立了最佳的檢測

5、條件:磷酸鹽緩沖液濃度40mmol/L,pH4.8,分離場強500V/cm,檢測波長214nm。實驗結(jié)果表明,未改性芯片對兩種分析物產(chǎn)生了嚴重的吸附,沒有實現(xiàn)有效分離。與未改性芯片相比,改性后芯片對兩種生物分子實現(xiàn)了完全分離,所得到的檢測峰峰型尖銳,分離清晰?；瘜W(xué)鍵合改性芯片對腺苷和L-賴氨酸的分離柱效高達8.44×104 Plates/m和9.82×104Plates/m,分離度(Rs)達到5.31;物理涂覆改性芯片對兩種生物分子的分