微流控液液萃取-液液波导集成化分析系统

利用溴化1-丁基-3-甲基咪唑离子液体/碳酸钠溶液双水相体系,实现了多相层流液液萃取.以具有较高折射率的离子液体为液芯,较低折射率的盐溶液为包层,实现了液液波导吸光度检测.据此建立了一种液液萃取与液液波导检测集成化的微流控分析系统.该系统对甲酚红试样的萃取率在93%以上,对甲酚红试样检测的线性范围为0.01~0.40 mg/m L,相对标准偏差为3.4%(n=11),检出限为3.8μg/m L(3σ).该系统将萃取分离与液液波导长光程吸光度检测集成在一起,为拓展吸光度检测在微流控系统中的应用提供了新思路.     

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）。     

顺序注射-液芯波导-激光诱导荧光微流控电泳系统分析脱氧核糖核酸

报道了一种基于液芯波导的小型激光诱导荧光微流控分析系统及其在分离检测DNA样品中的应用。使用6 cm长Teflon AF涂覆的石英毛细管作为液芯波导管,同时作为电泳分离通道和荧光检测光路,将分离后样品的荧光信号传送到检测器。半导体激光器(LD)作为激发光源,产生的荧光信号在波导管出口收集。设计了一种特殊的出口储液池,直接使用滤光片作为液池的后壁并置于光电倍增管(PMT)窗口处,从而使全部检测系统仅由LD、LCW、滤光片和PMT四部件组成,达到了结构最简化。使用顺序注射(SI)系统实现了自动样品更新,该系统通过一种改进结构的可消除气泡的接口与微流控系统联接。采用这种联用系统实现了溴化乙锭(EB)标记的X174-HaeⅢ裂解液中11个脱氧核糖核酸片段的分离和聚合酶链反应扩增样品的检测。     

微流控玻璃芯片毛细管电泳鞘流型紫外光度检测系统

目前,微流控芯片分析系统中常用的检测方法有激光诱导荧光检测、质谱、化学发光、电化学和光度法等.其中应用最多的是激光诱导荧光检测器,但其所测样品大部分需要衍生.     

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.     

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。     

基于复合型微流控芯片的紫外检测毛细管电泳系统

提出了一种基于芯片-毛细管复合装置的紫外检测-微流控芯片毛细管电泳分析系统.采用小死体积的耦合技术实现了石英毛细管与“十”字通道型微流控玻璃芯片的耦合.本系统的紫外检测灵敏度与商品化毛细管电泳仪相当.采用夹流进样方式,达到较高的进样重现性,2mmol/L苯甲酸的峰高相对标准偏差(RSD)为1.5%(n=11).可用于复方磺胺甲唑片剂的两种有效成分的快速分离.     

PDMS微流控芯片-电化学检测集成系统

微全分析系统自20世纪80年代兴起,目前正进入快速发展时期.其中的一个主要分支芯片毛细管电泳已成功地用于多种物质的分离和检测.     

一种用于多巴胺实时检测的集成微电极的微流控芯片

设计并制作了一种用于多巴胺实时检测的集成微电极的微流控芯片。芯片由一片聚二甲基硅氧烷( PDMS)沟道片和一片玻璃电极片组成,在PDMS沟道片上集成了用作细胞培养室的主通道和用于培养基输送的两条侧通道,在玻璃电极片上集成了用于多巴胺实时检测的微电极。为了解决PDMS沟道片与硅模具之间的脱模困难问题,研究了一种新的脱模方法。建立了一种Au-Au-Au三电极体系,表现出了良好的电化学检测性能。以溶解在神经干细胞培养基中的多巴胺为测试样品,对芯片的性能进行了初步研究。多巴胺的检出限为3.92μmol/L,线性检测范围为10~500μmol/L,片间的检测重复精度小于4%。     

一体化微流控芯片的酶固定化技术

20世纪90年代,Manz等提出的微全分析系统越来越受到关注,聚二甲基硅氧烷[Poly(dimethylsiloxane),PDMS]材料具有透光性能好和绝缘等优点,并可通过浇铸法制作一体化的芯片,从而有效地解决芯片的封合问题。     

连续进样的重力驱动微流控芯片流动分析系统

建立了一种可连续进样的集成化重力驱动微流控芯片流动分析系统.该系统可实现连续高通量引入试样,换样时间仅为15s;还采用了水平贮液池和出口引流管等重力驱动流体控制技术,显著降低了试剂和样品的消耗,提高分析速度,增加系统连续工作时间.利用Luminol-K₃[Fe(CN)₆]-H₂O₂化学发光体系考察了该系统的分析性能,系统对不同试样的分析速度达80～100样/h,对H₂O₂检测的线性范围为1×10^-6～1×10^-4mol/L,检出限为2.0×10^-7mol/L,RSD为0.3%(n=5).     

Absorbance characteristics of a liquid-phase gas sensor based on gas-permeable liquid core waveguides

The absorbance characteristics and influential factors on these characteristics for a liquid-phase gas sensor, which is based on gas–permeable liquid core waveguides (LCWs), are studied from theoretical and experimental viewpoints in this paper. According to theory, it is predicted that absorbance is proportional to the analyte concentration, sampling time, analyte diffusion coefficient, and geometric factor of this device when the depletion layer of the analyte is ignored. The experimental results are in agreement with the theoretical hypothesis. According to the experimental results, absorbance is time-dependent and increasing linearly over time after the requisite response time with a linear correlation coefficient r² > 0.999. In the linear region, the rate of absorbance change (RAC) indicates improved linearity with sample concentration and a relative higher sensitivity than instantaneous absorbance does. By using a core liquid that is more affinitive to the analyte, reducing wall thickness and the inner diameter of the tubing, or increasing sample flow rate limitedly, the response time can be decreased and the sensitivity can be increased. However, increasing the LCW length can only enhance sensitivity and has no effect on response time. For liquid phase detection, there is a maximum flow rate, and the absorbance will decrease beyond the stated limit. Under experimental conditions, hexane as the LCW core solvent, a tubing wall thickness of 0.1 mm, a length of 10 cm, and a flow rate of 12 mL min⁻¹, the detection results for the aqueous benzene sample demonstrate a response time of 4 min. Additionally, the standard curve for the RAC versus concentration is RAC = 0.0267 c + 0.0351 (AU min⁻¹), with r² = 0.9922 within concentrations of 0.5–3.0 mg L⁻¹. The relative error for 0.5 mg L⁻¹ benzene (n = 6) is 7.4 ± 3.7%, and the LOD is 0.04 mg L⁻¹. This research can provide theoretical and practical guides for liquid–phase gas sensor design and development based on a gas-permeable Teflon AF 2400 LCW.     

微流控芯片微孔膜液-液萃取系统

微流控芯片(Microfluidic chip)是微全分析系统(MTAS)研究中最为活跃的领域和发展前沿,在仪器微型化方面展现出很多优点^[1].Kitamori等^[2,3]根据多相层流无膜扩散分离技术建立了芯片上的微流控液-液萃取分离系统,对芯片上的液-液萃取方法进行了系统的研究.     

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).     

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.