聚二甲基硅氧烷芯片粘接强度的实验研究

聚二甲基硅氧烷(PDMS)材料广泛地应用于制作微流控芯片.本文研究了PDMS预聚体与固化剂的配比、固化温度和固化时间、固化模具以及紫外光照射等重要因素对PDMS芯片封接强度的影响,得到PDMS芯片封接的最佳条件为:基片和盖片所用PDMS预聚体与固化剂的最佳质量配比为10∶1,最佳固化温度为75℃,固化时间为40 min;采用不同材料模具制作PDMS片,其表面均方根粗糙度控制着芯片的粘接强度.在研究的三种模具材料中,用有机玻璃模具制作的PDMS片间的粘接强度最高,用玻璃模具制作的PDMS片间粘接强度最小;PDMS片经紫外光照射表面处理后,粘接强度会增加.     

层层自组装聚电解质用于聚二甲基硅氧烷/玻璃微流控芯片修饰的研究

首次将聚丙烯氯化铵和聚丙烯酸通过静电吸附作用层层组装于聚二甲基硅氧烷／玻璃芯片内部,修饰后的芯片电渗流（EOF）随pH值的变化较小,具有较好的重复性和稳定性,EOF在2周内的变化率为1．58％。该芯片已经用于牛血清白蛋白（BSA）和胰岛素（insulin）的分离,BSA和胰岛素在20S内得到了有效的分离,修饰后的芯片对BSA和胰岛素的理论塔板数分别为4．99×10^4／m,1．69×10^5／m,分离度为2．17;而未修饰的芯片对BSA和胰岛素的理论塔板数分别为4．65×10^3／m,4．13×10^4／m,分离度为1．32。该修饰方法可以有效抑制蛋白的吸附和样品峰拖尾的现象。     

聚二甲基硅氧烷微流控芯片的紫外光照射表面处理研究

研究了紫外光化学表面改性对聚二甲基硅氧烷(PDMS)微流控芯片的片基间粘接力及毛细管通道电渗流性能的影响.PDMS片基经紫外光射照后,粘接力增强,可实现PDMS芯片的永久性封合,同时亲水性得到改善,通道中的电渗流增大.与文献报道的等离子体表面处理方法比较,采用紫外光表面处理,设备简单,操作方便,耗费少,是一种简单易行的聚二甲基硅氧烷芯片表面处理方法.     

聚二甲基硅氧烷-玻璃微流控芯片制作及高压非接触式电导检测系统的研制

报道了基于边缘加固的PDMS-玻璃芯片制作新方法。在给定条件下,测得芯片的剪切强度为20.4N/cm2,电渗流为2.9×10-4cm2/Vs(RSD5.6%,n=5),方向指向阴极。研制了一套新型高压非接触式电导(HV-CCD)检测系统,详尽地介绍了检测器的接口和信号屏蔽技术。在优化条件下,30s内实现了对K 、Na 、Li 的分离检测,检出限(3×S/N)分别为2.0μmol/L、3.0μmol/L、5.0μmol/L。     

聚二甲基硅氧烷基质微流控芯片封接技术的研究

考察了聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)预聚体与固化剂间的配比、固化温度及固化时间对PDMS芯片封接强度的影响,得出PDMS芯片封接的最佳条件基片和盖片所用PDMS预聚体与固化剂质量配比分别为10∶1与5∶1,固化温度为75℃,固化时间分别为35～50min和25～40min,封接后继续加热60min.在该条件下封接制作的微芯片历经半年50多次的分析、冲洗及抽液后未见明显损坏,足以满足一般分析任务的要求,并将芯片成功用于两种氨基酸的快速毛细管电泳分离.     

聚二甲基硅氧烷基质微流控芯片通道的氧气氛改性研究

通过将新制的PDMS微流控芯片置于氧气氛中对通道表面进行处理的简单方法,使电渗流大小及稳定性有了显著的改善。同时研究了氧气处理PDMS通道表面的时间对电渗流的影响,得到氧气处理的最佳时间为3d。讨论了氧气作用于PDMS芯片表面的机理。在氧气处理3d的PDMS微流控芯片上进行氨基酸分离实验,得到较好的分离效果。     

微流控芯片毛细管电泳在蛋白质分离分析中的应用研究进展

重点介绍了近年来国内外在微流控芯片毛细管电泳法用于蛋白质分离分析方面的研究进展。按照分离模式的不同,综述了各种应用于蛋白质分离的微流控芯片毛细管电泳系统,讨论了抑制芯片中的蛋白吸附的各种方法,并展望了芯片毛细管电泳系统在蛋白质分离领域的发展前景。引用文献47篇。     

键合方法对聚二甲基硅氧烷液滴型微流控芯片的影响

液滴型微流控芯片表面性质是影响其性能的重要因素. 研究了不同键合方法对基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)的液滴型微流控芯片微管道表面性质的影响, 并分别观察和评价了不同键合方法所制作液滴型微流控芯片应用于制备油包水和水包油两种液滴分散体系的效果. 结果显示热扩散键合方法适用于制作油包水型PDMS液滴型微流控芯片, 而等离子键合方法制作的PDMS芯片适于形成水包油型的液滴分散体系.     

超疏水性聚二甲基硅氧烷膜的制备及其表面吸附性研究

采用简单的激光刻蚀方法制备了具有类“菜花”状多级结构的粗糙聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜, 并用CCD与高敏感性微电力学天平观察和测量PDMS表面对水的吸附情况. 结果表明, 该膜表面具有超疏水性, 同时对水滴具有超低的吸附力. 还对其表面特殊多级结构产生的机理进行了分析, 并探讨了在化学组成和表面结构对超疏水性以及吸附性产生的影响.     

聚二甲基硅氧烷高聚物微流控芯片的制作与功能性修饰及其在手性分子识别中的应用

以紫外光作为光源,实现了聚二甲基硅氧烷(PDMS)芯片的不可逆键合.同时实现了通道表面修饰的前处理,在PDMS芯片通道中修饰了手性分子识别剂β-CD.并用于苯并类和联苯类药物的手性拆分.采用紫外检测可获得很髙的信噪比.     

聚甲基丙烯酸甲酯微流控芯片分离DNA片段的初步研究

自从1995年Mathies^[1]首次将微流控芯片毛细管凝胶电泳用于基因测序研究以来,DNA片段的分离已成为微流控芯片应用的重要领域之一.最早应用于DNA分析的微流控芯片是玻璃芯片,聚合物微流控芯片以其品种多、成本低、易于加工,与玻璃芯片相比具有封接温度大大降低,微通道内电渗流显著减小等特点,已被成功应用于DNA片段的分离^[2,3].     

螺吡喃基光响应可逆润湿性聚二甲基硅氧烷薄膜的制备及其性能研究

通过自由基共聚合的方法将光敏单体螺吡喃(SPMA)接枝在聚二甲基硅氧烷(PDMS)表面,制备了一种光响应可逆切换润湿性薄膜,并对其制备工艺进行了优化.该薄膜对环境光照敏感,在可见光条件下为无色透明状态,经365 nm紫外光激发15 s后,薄膜表面的SPMA响应光刺激后立即变为深紫色,并伴随着极性的变化,最终导致薄膜表现出润湿性转变.将薄膜重新放置在可见光或黑暗条件下时,其润湿性能又可逆恢复到初始状态.对薄膜进行润湿性能测试后发现,紫外光辐照前后的接触角差值最高可达38.5°.这一显著的可逆切换润湿性能赋予了该光响应薄膜在生物医用材料、细胞培养和无酶化脱附、智能窗涂层等领域的潜在应用价值.另外,经过多次紫外-可见光交替循环辐照之后该薄膜依然具有良好的光响应性及可逆润湿性能.     

聚对苯二甲酸乙二酯微流控芯片的制备和表面改性

高聚物微流控芯片具有制备简单、成本低、可批量生产等突出优点而有望成为一次性器件,近年来在国内外引起了同行们的兴趣.但是,高聚物表面的憎水性、对有机分子的强吸附性、电渗流的不稳定性等又成为高聚物芯片在微流控分析领域得以广泛应用的障碍.表面改性是改善高聚物芯片分析特性的有效途径.     

新型共聚物涂层毛细管电泳柱及其分离蛋白质的研究

研究新型共聚物——ＺＢ系列表面键合剂在毛细管电泳中的应用。采用物理吸附的方法制备了ＺＢ－００４,ＺＢ－０１４,ＺＢ－０１６等３种涂层毛细管柱,在ｐＨ３～５范围内,３种涂层均能有效地降低管壁对蛋白质的吸附作用和电渗流,其中亲水性较弱的ＺＢ－００４涂层的分离性能最好。在ｐＨ＜５时,涂层具有较高的稳定性和良好的分析重复性,但在更高的ｐＨ值条件下,仍然存在着峰形畸变和电渗流迅速增加的现象。     

新型共聚物涂层毛细管电泳柱及其分离蛋白质的研究

 研究新型共聚物——ＺＢ系列表面键合剂在毛细管电泳中的应用。采用物理吸附的方法制备了ＺＢ－００４,ＺＢ－０１４,ＺＢ－０１６等３种涂层毛细管柱,在ｐＨ３～５范围内,３种涂层均能有效地降低管壁对蛋白质的吸附作用和电渗流,其中亲水性较弱的ＺＢ－００４涂层的分离性能最好。在ｐＨ＜５时,涂层具有较高的稳定性和良好的分析重复性,但在更高的ｐＨ值条件下,仍然存在着峰形畸变和电渗流迅速增加的现象。     

一步法制备聚二甲基硅氧烷大分子偶氮引发剂及其用于嵌段共聚物的合成

提出了一种简单易行的合成聚二甲基硅氧烷大分子偶氮引发剂的方法.通过羟基封端的聚二甲基硅氧烷(HO-PDMS-OH)与4,4′-偶氮-二(4-氰基戊酸)(ACPA)在十分温和的条件下直接进行一步缩聚反应,合成了含有PDMS链段的大分子偶氮引发剂.用这种大分子引发剂来引发聚(乙二醇)甲醚甲基丙烯酸酯大分子单体(PEGMA)进行自由基溶液聚合,得到了一系列两亲性梳状嵌段共聚物(PDMS-PEG).     

密胺苯二醛多孔聚合物/聚二甲基硅氧烷混合基质膜的制备及气体分离性能

以溶液复合成膜法制备了密胺苯二醛多孔聚合物(MA)/聚二甲基硅氧烷(PDMS)混合基质膜,利用扫描电镜(SEM)表征了混合基质膜的形貌。考察了不同MA用量下MA/PDMS混合基质膜的气体分离性能,结果表明,MA的加入可以在提高PDMS膜渗透系数的同时提高CO_2气体分离选择性;随着混合基质膜中MA含量的增加,混合基质膜的渗透系数均明显提高,气体分离选择性则先增大后减小。双组分混合气体分离测试结果表明,MA/PDMS(1.2%(w,质量分数))混合基质膜对CO_2/N_2和CO_2/CH_4的分离选择性分别是19.2和6.0,CO_2的渗透系数达到8100Barrer,均高于纯PDMS膜。MA/PDMS(1.2%(w))混合基质膜对CO_2/N_2混合气的分离性能突破了Robeson上限。     

超支化聚酰胺酯改性聚甲基丙烯酸甲酯微流控芯片的制备及其在生物分子分离检测中的应用

利用亲水性超支化聚酰胺酯通过化学键合的方法对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微流控芯片的表面进行改性。对改性后PMMA微流控芯片的表面进行了接触角的测定,利用扫描电子显微镜(SEM)和体视显微镜观察了改性后芯片的表面形貌。结果表明,改性后的PMMA微流控芯片表面形成了一层均匀、致密、连续的亲水性涂层,芯片表面的亲水性得到了明显提高,接触角由未改性时的89.9°降低到29.5°。改性后芯片的电渗流较之改性前明显降低。利用芯片对腺苷和L-赖氨酸两种生物分子进行了分离检测。两种生物分子实现了完全分离,所得到的检测峰峰形尖锐,分离清晰。对腺苷和L-赖氨酸的分离柱效(理论塔板数)分别高达8.44×104 塔板/m和9.82×104 塔板/m,分离度(Rs)达到5.31,均远远高于未改性的芯片。改性后的芯片具有良好的分离时间重现性。本研究为提高PMMA微流控芯片的亲水性和应用范围提供了一种新的有效方法。     

振荡法制备的聚多巴胺涂层的抗污染性能研究

抗生物吸附表面具有广泛的应用前景。本文中经振荡法制备的聚多巴胺涂层表现出良好的抗生物吸附性能。研究发现,经振荡法生成的聚多巴胺涂层具有小于15°的接触角,表现出超亲水性。以牛血清蛋白为模型蛋白质和以大肠杆菌与金黄色葡萄球菌为模型细菌,研究发现,该聚多巴胺涂层表现出良好的抗牛血清蛋白吸附和抗大肠杆菌与金黄色葡萄球菌吸附的性能。总体而言,该方法简便易行,所制备的聚多巴胺涂层具有良好的抗生物污染性能。     

一种新型超支化聚酯物理吸附涂层毛细管电泳柱的制备及其对碱性蛋白质的分离

采用一步法和准一步法合成了以季戊四醇为核的两个系列的超支化聚酯,利用红外光谱、羟值测定等手段对分子结构进行了表征。利用超支化聚合物低粘度的特点,用物理吸附方法将其涂于毛细管电泳柱内壁,使其在毛细管内壁上形成稳定的超支化聚酯涂层。该涂层在pH 3.0~7.0范围内能够有效地抑制电渗流和蛋白质在毛细管壁上的吸附,在pH 5.0的缓冲液中分离碱性蛋白质时,分离柱效可达105塔板/m,具有良好的分离效果。