微芯片电泳与电感耦合等离子体质谱的连接技术研究

研究了基于微芯片电泳分离和电感耦合等离子体质谱的连接技术,并对不同形态的Cu和As进行了快速分离和检测.     

微流控芯片-激光诱导荧光快速检测4种食源性致病菌

建立了食品中4种常见食源性致病菌的微流控芯片快速检测方法。根据副溶血弧菌的Vpara(16S-23S rDNA IGS)基因、沙门菌的invA基因、大肠杆菌O157:H7的rfbO157基因和志贺菌的ipaH基因序列设计了4对特异性引物,对上述致病菌进行四重PCR扩增,采用微流控芯片-激光诱导荧光检测食品中4种常见致病菌的多重PCR扩增产物。优化了多重PCR扩增和微流控芯片电泳分离的实验条件。当芯片电泳的筛分介质HPMC-50浓度为2.2%、溴乙锭(EB)含量为3.75μmol/L、电场强度为120 V/cm时,pUC Mix DNAMarker-8和待测致病菌的多重PCR扩增产物可以实现基线分离,600 s内即可完成上述4种致病菌的同时检测,迁移时间的日内相对标准偏差为0.74%~2.09%。本方法能够检出1×102cfu/mL的副溶血弧菌、沙门菌、大肠杆菌O157:H7和志贺菌。方法特异性高,所设计的引物在10种非目的菌株体系中均未见扩增的片段。将本法应用于食品中上述致病菌的测定,获得了满意的结果,为常见食源性致病菌的快速检测提供了一种新的可靠分析手段,对保障食品安全具有重要的现实意义。     

微流控芯片技术在临床检测中的应用进展

临床检测微流控芯片是微全分析系统的一个重要研究前沿。根据检测对象和检测方法的不同,本文从免疫分析、蛋白质分析、核酸分析、细胞分析和小分子分析5个方面对微流控临床检测的最新技术进行了全面地评述。引用文献45篇。     

一种玻璃微流控芯片的实用制作工艺研究

本文提出了一种在商品化的SG4009玻璃上制作50×50 mm微流控芯片的方法。SG4009玻璃表面有厚度570 nm的光刻胶S-1085和厚度145 nm的Cr层组成的掩蔽层,省去制作掩蔽层的时间和设备,降低了生产成本,缩短了生产周期。对芯片制作过程中的一些问题进行分析研究,提出相应的解决方案,保证了芯片的制作质量。     

微流控芯片上的肿瘤组织微阵列构建

研发了一种多层复合微流控芯片,包含64细胞培养微孔阵列,该微阵列集成了细胞进样、水凝胶三维支架形成和持续灌流培养的过程.以MCF-7乳腺癌细胞为模型,连续培养中监测细胞存活率、细胞密度、增殖率和细胞内pH值,并同时进行冰冻切片后免疫组化染色.实验结果显示,乳腺癌细胞在水凝胶微球中增殖形成了类组织结构.E-cadherin及Vinculin在细胞内、细胞间隙均出现较强表达,提示水凝胶微球中细胞建立了细胞-细胞、细胞-间质连接.芯片上连续培养15天内细胞存活率保持在85％以上,细胞增殖率随时间延长而递减.细胞内pH值检测显示芯片3D培养细胞内部呈现明显的酸化,其程度随着细胞密度增大而增加.这种芯片肿瘤组织微阵列构建方法简单高效,有望发展成为肿瘤研究的有力工具.     

微流控芯片应用进展

微机械加工技术的发展促进了微全分析系统(μTAS)的广泛发展。芯片实验室具有多种单元技术灵活组合和大规模集成的特点,并且反应时间快,样品消耗小,反应速率高,从而广泛应用于各个研究领域。本文将主要从微流控芯片在蛋白质、核酸、细胞培养、临床诊断等方面的应用进行综述。     

微流控芯片上的红细胞电泳淌度研究

以单细胞成像法分别测量了 3组无农药含水质净化剂、有农药无水质净化剂及其有农药有水质净化剂处理后的杂交鲤鱼红细胞在塑料 ( polymethalmethacrylate ,PMMA)微流控芯片上的电泳淌度。其值分别为 1.138× 10 -4、0 .12 79× 10 -4和 - 0 .85 2 0× 10 -4cm2 v-1s-1。从电泳淌度的差别可以看出功夫菊酯和水质条件恶化均可使鲤鱼红细胞表面的电荷密度发生变化 ,从而引起电泳淌度的变化。同时还初步考察了细胞电泳淌度作为参数进行细胞分类的可行性 ,显示这种淌度差别有可能作为细胞分类的一项依据     

药物中盐酸异丙嗪的微流控芯片非接触电导法快速检测

建立了微流控芯片非接触式电导法快速测定药物中盐酸异丙嗪含量的分析方法.研究了缓冲液、添加剂、分离电压和进样时间等因素对检测的影响,以20 mmol·L-1 MES-20 mmol·L-1 His 的缓冲液为分离介质,分离电压为2.2 kV时可实现较好的分离检测.在优化实验条件下,盐酸异丙嗪的线性范围为100 ～1 000 mg·L-1;检出限(S/N=3)为10 mg·L-1;线性方程为Y＝-502+4.99×103X,相关系数r=0.995 6;0.1 g·L-1盐酸异丙嗪的RSD为2.1%(n＝5);3批药品的加标回收率为96% ～101%,RSD为1.7% ～3.0%.该方法简便、快速、灵敏度高,可以用于盐酸异丙嗪药物的质量控制.     

微流控芯片的研究及产业化

以大连研究团队的近期工作为基础,结合2015年末召开的“深圳-大连微流控芯片及其产业化战略研讨会”内容,扼要阐述作者对近期微流控芯片的研究及产业化的基本看法.鉴于微流控芯片研究的主流已从平台构建和方法发展转为不同领域的广泛应用,本文重点介绍了微流控芯片在现代生物化学分析、即时诊断、材料筛选-材料合成以及组织-器官仿生等4个应用领域的研究趋势,讨论了3D打印技术的崛起对微流控芯片的影响和挑战,阐述了微流控芯片作为当代极为重要的新兴科学技术平台和国家层面产业转型的潜在战略领域,在全球范围内产业化的发展势头.全文引用文献69篇.     

基于微流控芯片的尿路感染细菌鉴定及抗生素敏感性测试

发展了一种微流控芯片纸基细菌分析技术,用于多重细菌鉴定与抗生素敏感性测试.制备了阵列培养池芯片,以滤纸作为衬底固定显色培养基和抗生素.利用PVDF疏水薄膜止流阀,将尿液样品引入芯片并分隔于不同培养池.借助于培养池阵列的空间分辨力,实现多重细菌分析.根据特异性显色结果实现细菌鉴定,通过实时显色强度分析实现细菌定量,依据抑制显色反应的最低抗生素浓度确定抗生素敏感性.以3种泌尿系统感染常见病原菌(大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和粪肠球菌)为模拟测试对象进行分析,结果表明,芯片方法可以在18 h内实现对3种细菌的同时鉴定及6种抗生素敏感性测试.对照实验显示,芯片法与传统方法细菌鉴定和抗生素敏感性测试结果一致性分别为94.1％和93.9％.本研究建立的微流控芯片细菌分析方法简便快速,非常适合于医疗资源匮乏条件下的细菌分析.     

复合式微流控芯片上阴离子型固相萃取微柱柱性能分析

利用原位聚合法在玻璃微管道内制备阴离子交换型固相萃取(SPE)微柱,以NO2^-为分析对象,针对NaNO2-KI—Luminol发光体系设计微流控芯片,并将SPE微柱与微流控芯片连接起来组建成带有SPE微柱的复合式微流控芯片。分析了SPE微柱对NO2^-的吸附保留与富集作用,在复合式微流控芯片上,实现了NO2^-的进样、分离富集和检测,通过漏点曲线和交换容量两种方法分析了SPE微柱的柱容量。为控制SPE微柱的最大进样体积提供有利保障,并实现了食品中NO2^-的在线分离富集与检测。     

用于微全分析系统的数字化微流控芯片的研究

研制出一种基于介质上电润湿(electrowetting-on-d ielectric,EWOD)机制的可编程数字化微流控芯片。它采用“三明治”结构:受控离散液滴被夹在两极板之间;下极板以硅为衬底,掺杂多晶硅作为芯片微电极阵列,其上涂覆有Teflon(AF1600薄膜的S iO2作为疏水性介质层;上极板是涂覆有Teflon(AF1600疏水薄膜的透明电极。通过分析数字化微流控系统的基本操作(离散液滴的传输、拆分及混合)的物理机理和模拟优化,在35 V低驱动电压下实现了约0.35μL和0.45μL去离子水离散液滴的传输和合并,并在70 V驱动电压下实现了0.8μL液滴的拆分等操作。     

微流控芯片技术及在药物分析中的应用研究进展

微流控芯片由于具有试剂和样品用量少、分析速度快、分离效率高、体积小等优点,近几年发展迅速,已应用于医药、化学和生物等领域.本文就微流控芯片的最新研究进展以及它在药物分析中的应用作简要的综述.引用参考文献58篇.     

微流控芯片化学发光检测系统研究

在微流控芯片上实现了鲁米诺-过氧化氢-Co2+化学发光反应及分析应用研究。探讨了分离电压对电泳图谱的影响,发现在选定实验条件下,Co2+检出限可达到2.0×10-6mol/L;并且在微流控芯片上实现了Co2+与Cu2+的快速分离及检测。     

微流控芯片上高电导率介质中聚苯乙烯微球的动电分离

采用三层夹心式、三平行微电极设计制作了聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)/玻璃微流控芯片,通过交流电对在微流控芯片中的高电导率溶液施加电场,达到不同尺寸聚苯乙烯(Polystyrene,PS)微球分离的目的;探讨了微球定向运动的动电学原理。结果表明,在电压为14 V,频率为100 k Hz时,直径为10和25μm的PS微球分离效率最好;在电压为10 V,频率为2 MHz时,直径为5和25μm的PS微球分离效率最好;对于直径分别为5、10和25μm的3种PS微球分离,在电压为11 V,频率为1 MHz时,可以达到大球和另外两种尺寸较小微球的快速有效分离,分离效率均可达90%以上。结果表明,相邻电极中间位置层流区域的形成,对微球分离起到关键作用。     

微流控光纤芯片检测系统的研制

用集成在微流控芯片上的光纤作为传光介质,可使激发光斑的直径减小到93 μm;采用光纤准直器会聚光束,提高了光纤的耦合效率;把芯片放在暗室中进行实验,避免了外界杂散光的干扰,降低了本底噪声;用软件控制高压模块的输出电压,方便了实验操作;以蓝色LED作为激发光源,降低了仪器的成本;利用异硫氰酸酯荧光素考察了系统的性能,最小检测浓度达到2.2×10-8 mol/L,信噪比S/N=5.重复性实验表明峰值面积、峰高以及迁移时间3个参数的重复性比较好,其相对标准偏差均小于5%.用异硫氰酸酯荧光素标记的氨基酸进行了电泳分离,得到了比较满意的结果.     

一种基于微流控芯片的生物样品循环给样富集方法

提出了一种基于微流控芯片的生物样品循环给样方法,利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)软光刻工艺制作了包括环形蠕动微泵和电磁微阀的微流控芯片,通过与免疫探针芯片的集成,实现了对探针芯片的循环给样及在其上的免疫样品富集.采用不同浓度的羊抗兔IgG(FITC标记)样品与兔IgG探针免疫结合3 min,得到循环流动比静态吸附的荧光光强值更高,可使检出限降低.对于50 mg/L羊抗兔IgG样品,流速从130 μL/min增至300 μL/min时,免疫结合的速度明显加快,可使同一时刻的检出限降低;而样品浓度提高到200 mg/L时,增大流速对免疫反应的促进效果弱于低浓度时的变化.在样品浓度50 mg/L和循环流速300 μL/min的条件下,循环给样方式仅需7μL样品溶液就得到了与持续进样约1.8 mL样品溶液基本一致的结果.     

Construction of Tumor Tissue Array on An Open-Access Microfluidic Chip

An open-access microfluidic chip which enabled automatic cell distribution and complex multi-step operations was developed. The microfluidic chip featured a key structure in which a nanoporous membrane was sandwiched by a cell culture chamber array layer and a corresponding media reservoir array layer. The microfluidic approach took advantage of the characteristics of nanoporous membrane. On one side, this membrane permitted the flow of air but not liquid, thus acting as a flow-stop valve to enable automatic cell distribution. On the other side, it allowed diffusion-based media exchange and thus, mimicked the endothelial layer. In synergy with a liquid transferring platform, the open-access microfluidic system enabled complex multi-step operations involving medium exchange, drug treatment, and cell viability testing. By using this microfluidic protocol, a 10 × 10 tissue arrays was constructed in 90 s, followed by schedule-dependent drug testing. Morphological and immunohistochemical assays results indicated that the resultant tumor tissue was faithful to that in vivo. Drug testing assays showed that the microfluidic tissue array promised multi-step cell assays under biomimetic microenvironment, thus providing an advantageous tool for cell research.     

微流控芯片中微液滴的操控及其应用

微流控芯片中微液滴的操控方法主要有多相流法、电润湿法、热毛细管法、介电电泳法和气动法;应用范围包括乳化、混合、包埋、萃取、微反应器以及生物鉴定等。论文展望了微液滴的发展前景。