微流控芯片荧光检测系统研究进展

评述了1996～2010年以来微流控芯片荧光检测系统的研究进展,主要介绍微流控芯片中荧光检测系统,包括激光诱导荧光（LIF）、发光二极管（LED）诱导荧光和其他荧光检测装置的原理、光路结构及其应用（引用文献60篇）。     

激光诱导荧光检测微流控芯片生化分析仪的研制

研制出一种集激光诱导荧光检测、微流控芯片电泳及控制系统于一体的生化分析仪。分析仪内采用可重复使用的玻璃基质微流控芯片,利用销式固定技术实现芯片的精确定位,定位精度达到±2μm。以四触点高电压系统控制芯片上的进样和电泳分离操作。激光诱导荧光检测系统采用正交光路模式,对Cy5染料的检出限达到1.0×10-10mol/L(S/N=3)。以羟乙基纤维素为筛分介质,初步进行了ΦΧ174-HaeШdigest DNAmarker限制性片段的毛细管电泳分离。     

微流控芯片细胞操纵及单细胞荧光检测

微流控芯片系统用于细胞分析是该技术近期发展的一个热点^[1,2],受到越来越多的关注,其主要原因在于微全分析系统具备高度微型化、集成化和设计灵活等特点,通过巧妙设计和准确加工能够实现细胞的培养、凋亡及检测等功能^[3].     

微流控芯片上的细胞分析研究进展

近年来,微流控分析系统(μTAS)在生物细胞分离领域的发展引起了广泛的关注。微流控芯片的微米级尺寸的通道适合于单细胞样品的引入、操控、反应、分离和检测,已经在微芯片上实现了上述功能,并将这些功能集成在具备毛细管电泳分离功能的微芯片上。     

微流控芯片技术在蛋白质分析中的应用进展

近年来,微流控芯片技术取得了显著的发展。随着微电子及微机械等制作技术的不断进步,高通量、高效、快速、低成本的微流控分析芯片在蛋白质和多肽分析方面获得了令人瞩目的成果。本文主要介绍了微流控芯片在蛋白质组学分析研究的应用和发展。引用文献52篇。     

激光诱导荧光微流控芯片分析仪的研制

研制了一种基于激光诱导荧光检测方法的微流控芯片分析仪。该分析仪使用玻璃基质聚二甲基硅氧烷(PDMS)微流控芯片,可一次性进行12通道的电泳分离实验。仪器采用共聚焦式光路结构,并可通过检测由微流控芯片反射的激光信息,控制步进电机实现芯片的自动精确定位。实验结束自动保存数据,绘制分离图谱。。对9种不同长度的50 bp DNA Ladder片段进行电泳分离及数据分析,耗时在5 min内,且分离效果良好。     

微流控芯片免疫分析方法研究进展

综述了微流控芯片免疫分析方法研究新进展。对有关芯片进行了初步分类，并评述了各类芯片的性能与优缺点。尤为关注免疫分析微流控芯片在临床诊断、环境分析等领域的应用研究。引用文献33篇。     

微流控芯片上的免疫分析

近20年来,随着微流控芯片加工技术的不断发展,微流控分析已从一个概念发展为当前世界上最前沿的科技领域之一,微流控芯片上免疫分析的方法研究也取得重要进展。这些芯片包含传输流体的微通道和免疫分析程序中部分或全部的必要组件。微流控技术用于免疫分析在减少试剂用量、缩短分析时间、自动化等方面提高了分析性能。本文综述了微流控芯片上免疫分析的发展、分类,并评述了各类微流控免疫分析芯片的性能及优缺点。     

微流控芯片用于单细胞分析

微流控芯片通道内径一般约10~50 μm.典型哺乳类动物细胞直径一般为8~30 μm,体积为87 fL~4 pL.     

微流控技术与芯片实验室

作为芯片实验室的典型代表性技术,微流控技术发展迅速,目前已经成为一门涵盖了从分离分析、分子生物学研究到生物医学诊断的交叉学科。本文主要归纳了微流控芯片技术的基本概念、发展概况、构建方法,以及在生物学应用领域的最新研究进展,特别介绍了在单细胞研究领域以及面向最终应用的生物医学诊断方面的典型技术。     

微流控芯片用于流式细胞术的基础研究

自行设计并加工了玻璃微流控芯片,并将其与流式细胞术相结合,采用羟丙基甲基纤维素(HPMC)的磷酸盐溶液为缓冲体系和鞘液,解决了微粒在微芯片中流动的若干问题,使其状态可以得到更有效的控制.采用自行组装的激光诱导荧光装置并结合动电聚焦技术,实现了对荧光微球的计数,并可通过荧光倒置显微镜实时观察到微通道内微球的实际流动情况.方法简单,操作方便,并且具有仪器体积小、试剂及样品用量少和分析速度快等优点.     

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。     

小型微流控芯片流式细胞仪的研制

基于芯片正交光路检测模式,搭建了一套小型的微流控芯片流式细胞仪.以532 nm小型半导体激光器作为激发光源,激光束被透镜聚焦于芯片通道中央.采用光电二极管检测芯片通道内流动细胞的前向散射光信号,采用小型光电倍增管检测荧光信号,整套仪器体积为19 cm×15 cm×25 cm(长×宽×高),具有结构简单、体积小、价格低廉等特点.荧光检测系统对四甲基罗丹明异硫氰酸的检出限为4.4×10-8 mol/L,采用6 μm荧光微球作为模型样品考察了仪器的分析性能,同时初步实现了细胞样品的分析.     

流动型微流控PCR扩增芯片的研究

组装了由注射泵进样系统、微流控芯片和三温区加热器组成的流动型PCR扩增系统,该系统具有扩增速度快、交叉污染小、芯片可重复使用和操作方便等特点.优化了芯片厚度、隔热材料和流速等影响PCR扩增的因素.在4.9min内经24个循环成功地扩增了浓度为1ng/100μL的λ-DNA(500bp).     

微流控芯片流动注射气体扩散分离光度测定系统的研究

提出了纳升级进样量的微流控芯片流动注射气体扩散分离光度检测系统. 制作三层结构微流控芯片, 在玻璃片上加工微反应通道, 用聚二甲基硅氧烷[Poly(dimethylsiloxane), PDMS]加工气体渗透膜和具有接收气体微通道的底片, 实现了生成气体的化学反应、气-液分离和检测在同一微芯片上的集成化. 采用缝管阵列纳升流动注射进样系统连续进样, 用吸光度法测定NH+4以验证系统性能. 结果表明， 该系统对NH+4的检出限为140 μmol/L(3σ), 峰高精度为3.7%(n=9). 在进样时间12 s、注入载流48 s和每次进样消耗200 nL试样条件下, 系统分析通量可达60样/h. 若加大样品量到800 nL, 使接收溶液停流1 min, 该系统对NH+4的检出限可达到35 μmol/L(3σ), 但分析通量降低到20样/h.     

可连续换样的集成化重力驱动微流控芯片连续流动分析系统

在微流控芯片系统中采用重力驱动方法的优点是不需要额外的驱动装置,系统体积微小、造价低廉、使用方便,可显著提高整体系统的集成度,但目前文献所报道的此类分析系统均采用手工换样方式,不具有连续自动换样功能,换样操作繁琐费时、效率低,影响了系统对不同试样的分析通量(多数低于10样/小时)和系统的实用性.     

通用型激光诱导荧光微流控芯片分析仪的研制与性能考察

设计和研制了一种通用型激光诱导荧光微流控芯片分析仪.检测部分按共聚焦检测原理设计,采用CCD(电荷耦合器件)监测通道,三维自动调节聚焦,发射波长滤光片可方便地更换以适应多种染料选择,能分别显示进样和分离通道2条电流-时间曲线.考察了该分析仪的检测灵敏度、检测极限和线性范围,显示了分析灵敏度高,检测限低和线性范围宽等特点,在自制注塑型PMMA塑料芯片上实现了φX174Haedi-gesT_dNA片段的分离测定和烟叶act基因PCR产物的分析     

电荷耦合器件光度检测-深通道多相层流微流控芯片分析系统

采用精密数控雕刻技术，加工用于微流控多相层流分析的深通道（深度500μm）聚碳酸酯芯片，以提高芯片进行吸收光度检测的灵敏度。建立了无需辅助光学设备的近距离CCD二维图像光度检测系统，应用于三流路并行的多相层流比色分析。该芯片分析系统的特点是芯片加工快捷，检测灵敏度高，检测光程较常规芯片增加1个数量级；系统结构简单，易于推广。     

微流控芯片二维电泳研究进展

综述了微流控芯片二维电泳技术及其在生命科学中的应用,包括胶束电动力学毛细管色谱(MEKC)与毛细管区带电泳(CZE)、等电聚焦(IEF)与CZE、开管电色谱(OCEC)与CZE耦联等模式的二维微流控芯片。展望了二维微流控芯片的应用前景。