微型全分析系统中的电化学检测方法

结合微型全分析系统（μ-TAS)的需要和特点,根据电化学检测的原理和应用特点,阐述了含电化学检测器的微芯片系统的设计与制作,综述了微型全分析系统中安培法、电导法、电位法的应用和研究的最新进展,并分析了电化学检测做芯片的发展趋势。     

微流控SERS芯片的设计制备及其在细菌检测中的应用

微流控芯片分析平台与表面增强拉曼散射(Surface enhanced Raman scattering,SERS)光谱分析方法结合,充分利用了SERS法所具备的样品前处理简便、检测无损、成分辨识度高以及适宜水环境检测等优点,在生化分析检测领域备受关注。微流控SERS芯片设计及芯片上SERS增强基质的制备是构建微流控SERS芯片分析方法和系统的关键,也是提高检测灵敏度和可重复性的核心问题。该文在介绍微流控SERS芯片的基本构型和功能的基础上,重点综述了微流控SERS芯片上SERS基质的制备方法及其测试效果。基于微电子机械系统(Micro-Electro-mechanical-System,MEMS)加工技术制备的SERS基质,具有纳米粒径有序可控、便于集成制备但增强基质材料种类有限的特点;基于化学沉积和自组装等理化方法制备的SERS基质具有基质种类易拓展、成本低、与微流控通道结合方法灵活等特点。在这些基础上构建的微流控SERS芯片及其分析测试方法和系统,在细菌等许多生化检测领域显示出强大的发展潜力。     

微分析系统对苯二酚抑制化学发光的研究

在自行设计和制作的有机玻璃 (PMMA)微流控芯片上 ,以流动注射方式进样 ,利用对苯二酚对Luminol H2 O2 Co2 +体系化学发光 (CL)的强抑制作用 ,建立了间接测定对苯二酚含量的微型全化学分析系统 ( μ TAS)。对影响化学发光反应的各因素进行优化 ,对芯片结构的设计和反应过程进行探讨 ,设计并制作出适合该反应体系的芯片。在合成水样对苯二酚的测定中 ,化学发光强度的变化与对苯二酚的浓度在 1 .0× 1 0 - 7～ 2 .0× 1 0 - 8mol/L范围内成良好线性关系 ,检出限达 2 .0× 1 0 - 9mol/L。     

含微混合器的微芯片设计和性能研究

微型化分析系统是分析化学的新兴研究领域，研究中设计制作的微芯片，由按层流原理设计制作的交叉分液汇合式微混合器及长反应管道组成。两种荧光染料混合实验可以直观地观测到微混合器的混合效果，而对Ｈｇ＾２＋－若丹明Ｂ的荧光猝灭反应的标准曲线法定量分析表明该设计的微芯片可应用于化学反应过程的定量测试。该微芯片在化学与生化分析和合成等分析检测领域具有巨大的潜在应用价值。     

致病菌与糖的特异性识别及其分析应用研究

致病菌往往通过凝集素-糖特异性识别来实现对宿主细胞的粘附,进而感染宿主组织,引起病变。因此,研究致病菌与糖的特异性识别有利于进一步了解感染性疾病的致病机制,为致病菌的特异性检测和感染性疾病的治疗提供新的策略。该文总结了致病菌-糖特异性识别的相关机制机理;介绍了目前主要的研究方法和技术,特别评述了荧光光谱、表面等离子体共振、电化学阻抗谱及石英晶体微天平等技术在该研究中的应用现状,并对这4种技术与微流控芯片平台的结合进行了探讨;针对致病菌检测特异性差、耐药性严重等难题,重点综述了致病菌-糖的特异性识别在细菌分离、富集、检测、鉴别、生物膜抑制及抗菌糖类药物筛选方面的应用。最后对致病菌-糖特异性识别基础和应用研究进行了展望。     

有机玻璃微液流化学芯片的研制及性能

研究了有机玻璃微液流化学芯片的制作工艺及其条件，优化了制片过程的条件，在5-15kgf压力、170-180℃保温20min条件下使用微细金属丝和玻璃阳膜压印管道，在15kgf压力、120℃保温15min键合，制作了单层二维及双层三维变向的微液流芯片。并在所制作的微芯片上观测了双流体混合状态，对LuminolKMnO4-Pb^2 化学发光体系进行了测试。     

电泳芯片结构和芯片电泳分离操作参数的模拟、优化和实验验证

选择了L-精氨酸和L-苯丙氨酸为分离样品体系,根据电泳实验提出样品基本参数,通过模拟计算考察了进样管道宽度和进样时间对进样方差的贡献;根据分离度与分离长度拟合曲线确定电泳芯片的有效分离长度;对化学发光柱后衍生管道施加的夹流电压进行了模拟优化,得出氨基酸体系分离分析的电泳芯片设计方案和操作参数为:进样管道宽度为分离管道宽度的1/2,简单进样充样时间应大于5 s,分离管道有效分离长度为30 mm,衍生夹流比1.0~1.6。根据模拟优化结果提出了电泳芯片设计方案,采用整体浇注法制作带有柱后衍生反应器的PDMS电泳芯片,按照模拟计算提出的电压操作参数实现了精氨酸和苯丙氨酸样品体系的准确进样、芯片电泳分离和柱后衍生化学发光检测。电泳过程模拟结果和实验结果相结合,考察了柱后衍生对样品谱带展宽的影响,简单进样过程样品泄露引起的谱峰拖尾现象,并讨论了夹流进样法对减小进样方差和抑制样品泄露的贡献。     

Luminol-H2O2化学发光法测定汽油中铅

利用铅(Ⅱ)催化H2O2氧化Luminol产生化学发光的反应,采用流动注射分析技术,在分离共存干扰离子基础上,在鲁米诺中加入EDTA作为增敏试剂,有效提高了测试反应的检测灵敏度,对分解后的汽油样品中铅(Ⅱ)含量进行了化学发光法测定,铅(Ⅱ)的含量在0.5～100μg@ml-1内与发光强度呈线性关系,方法检出限达0.1μg@ml-1.     

微型全分析系统

系统阐述了分析化学新兴研究领域微型全化学分析系统（μ－ＴＡＳ）的概念和原理,并对其应用现状及发展趋势进行了综述。     

基于小波包分析的光谱识别方法研究

光谱信号的自动识别技术是光谱分析技术中的重要组成部分, 是指运用模式识别方法,借助计算机技术,对相同测定条件下的光谱信号进行比较,根据信号之间的相似程度,从而得出两者之间化学组成关系的技术,主要应用于光谱的定性分析,也可用于光谱的验证。文章以符合朗伯-比尔定律的光谱信号为研究对象,简单介绍了光谱识别技术的基本原理和方法,随后为简化识别难度,进行了光谱信号的归一化处理,再在概述小波分析基本原理的基础上,提出了采用小波包分析的技术对光谱信号进行相关特征提取的方法,并根据统计学知识,得出了计算标准特征向量和允许误差向量的公式,然后运用二叉树分级判别的方法,实现了光谱信号的快速识别,最后举例对该方法进行了说明。