第四届全国微全分析系统会议在大连召开

不久前，第四届全国微全分析系统会议（μ-TAS 2007）在大连海天白云大酒店隆重召开。此次会议由中国化学会、国家自然科学基金委员会化学部主办。微全分析系统是芯片实验室的重要组成部分，从20世纪末开始发展至今以其众多潜在优势和广阔应用前景受到世界范围的关注，被认为是21世纪重要科学技术平台之一。     

微系统与电化学

本文简要介绍微系统的涵义、发展和主要特点。通过列举并讨论电化学在微系统中的应用以及微系统在电化学中的可能应用 ,阐明作为纳米科技一个重要组成部分的微系统的兴起将在二十一世纪为电化学提供新的发展机遇。     

第15届固态传感器、传动器与微系统国际会议(Ⅰ)

本届国际会议于2009年6月21～25日在美国Colorado州首府Denrer市召开,由Michigan大学筹备,涉及会议主题的有新前沿、新探索、新发现以及新观点.首届会议于1981年在美国波士顿市(Boston)举行.其后每二年召开一次,先后在Delft,Philadelphia,Montreux,San Francisco,Stockholm,Lyon,东京,横滨等地举行,上届会议内容请参阅本刊2008年12期与2009年1期.     

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。     

微全分析系统在环境污染物检测中的研究与应用

环境污染物的高效检测是分析领域关注的焦点,微全分析系统(μTAS)为现代环境监测提供了良好的技术平台和新的技术途径.本文综述了近年来μTAS在小分子环境样品检测和分析方面的研究进展,重点针对有机磷类、含硝基化合物、酚类、氨基甲酸酯类、芳香胺等有机污染物,各类阴离子和金属阳离子等无机污染物,氮氧化物、二氧化硫、硫化氢、甲...     

新型安培检测毛细管电泳微系统

将电极、６ｃｍ分离毛细管、缓冲池、检测池集成于８．４×５．０ｃｍ有机玻璃片上,制作了一个毛细管电泳微系统。以碳纤维微盘电极作为工作电极,采用三电极体系柱端检测了１×１０－４ｍｏｌ／Ｌ多巴胺（ＤＡ）,具有良好的重现性,检测限３．６×１０－８ ｍｏｌ／Ｌ,线性范围５×１０－７～１×１０－４ｍｏｌ／Ｌ,并在该系统上分离了邻苯二酚（ＣＡ）和多巴胺的混合物。     

基于微流体脉冲驱动控制技术的电化学微流控芯片制备方法

基于微流体脉冲驱动控制技术搭建了电化学微流控芯片的制备系统.首先将纳米银墨水和甘油溶液分别微喷射到玻璃基底表面形成微电极图形和微流道液体阳模图形;然后分别进行烧结和聚二甲基硅氧烷(PDMS)模塑工艺制得微电极和微流道;最后将微电极和微流道键合形成电化学微流控芯片.研究了系统参量对液滴产生的影响以及液滴直径和重叠率对液滴成线的影响,制得的微电极最小线宽为45 μm、厚度为2.2 μm、电阻率为5.2 μΩ·cm,制得的微流道最小线宽为35 μm,流道表面光滑.采用制得的电化学微流控芯片进行了葡萄糖浓度的电化学流动检测.结果表明,葡萄糖溶液的浓度与响应电流具有较高的线性关系,可对一定浓度范围内的葡萄糖溶液进行定量检测.基于微流体脉冲驱动控制技术的电化学微流控芯片制备方法具有微喷射精度高、重复性好,制备系统结构简单、成本低廉等优点,可用于生化分析、生物传感器等领域的芯片制备.     

微全分析系统中的电色谱分离技术

微全分析系统(μ-TAS)近年来发展非常迅速,出现了各种各样思路新颖,设计独特的芯片分析系统。本文着重从分离模式方面介绍了μ-TAS的一个新的发展方向——电色谱。由于电色谱技术兼具高效液相色谱的高选择性和毛细管电泳的高效性,因此具有广阔的应用前景。     

集成核酸提取的实时荧光PCR微全分析系统

集成核酸提取的实时荧光PCR微全分析系统将核酸提取、PCR扩增与实时荧光检测进行整合,在同一块微流控芯片上实现了核酸分析过程的全自动和全封闭,具有试剂用量少、分析速度快、操作简便等优点。本研究采用微机械加工技术制作集成核酸提取微流控芯片的阳极模,使用组合模具法和注塑法制作具有3D通道的PDMS基片,与玻璃基底通过等离子体键合封装成集成核酸提取芯片。构建了由微流体速度可调节(0~10 mL/min)的驱动控制装置、温控精度可达0.1℃的TEC温控平台、CCD检测功能模块等组成的微全分析系统。以人类血液裂解液为样品,采用硅胶膜进行芯片上核酸提取。系统根据设置好的时序自动执行,以2 mL/min的流体驱动速度完成20μL裂解液上样、清洗;以1 mL/min的流体驱动速度完成DNA洗脱,抽取PCR试剂与之混合注入到反应腔。提取的基因组DNA以链上内参基因GAPDH为检测对象,并以传统手工提取为对照,在该系统平台上进行PCR扩增和熔解曲线分析实验。片上PCR扩增结果显示,扩增曲线明显,Ct值分别为25.3和26.9。扩增产物进行熔解曲线分析得到的熔解温度一致,均为89.9℃。结果表明,此系统能够自动化、全封闭的在微流控芯片上完成核酸提取、PCR扩增与实时定量分析。     

一种基于介质上电润湿效应的免疫检测芯片研究

利用微机械加工技术,在ITO玻璃上设计制作了基于介质上电润湿效应的以离散液滴为对象的免疫检测芯片,对芯片的液滴驱动特性、免疫反应参数进行了测试,并对小鼠IgG和羊抗鼠IgG-HRP进行了初步的免疫测试.研究结果表明,在电压<100 V的时候,接触角测量值基本上和预测曲线吻合,在>100 V的情况下出现了接触角饱和现象,在芯片上实现了液滴操纵,120 V时得到最大平均速度为3.75 mm/s;该芯片可以实现免疫反应检测,所需样品体积为0.5 μL,检测时间约为20 min,对于羊抗鼠IgG-HRP实验系统的检测范围为0.1～20 mg/L.     

The Electrochemistry of Carbon Nanotubes: Fundamentals and Applications

Electrocatalytic or not? Carbon nanotubes (CNTs; see figure) are at the forefront of electrochemical research, but care should be taken when describing the electrochemistry, which is often caused by defects or impurities. A discussion on this aspect of their chemistry as well as important applications of CNTs for sensing and energy storage are presented.

     

蛋白质直接电化学研究及其应用

蛋白质直接电化学研究在生物电化学中具有重要地位,对于蛋白质结构．功能研究、蛋白质电子传递过程的热力学和动力学研究都有着重要意义,而且是研制第三代电化学生物传感器的基础。本文对在裸电极、分子自组装修饰电极和模拟生物膜修饰电极上进行蛋白质直接电化学的研究及相关应用进行简要综述。     

蛋白质直接电化学研究及其应用

蛋白质直接电化学研究在生物电化学中具有重要地位,对于蛋白质结构-功能研究、蛋白质电子传递过程的热力学和动力学研究都有着重要意义,而且是研制第三代电化学生物传感器的基础。本文对在裸电极、分子自组装修饰电极和模拟生物膜修饰电极上进行蛋白质直接电化学的研究及相关应用进行简要综述。     

Electrochemistry of Calixarene and its Analytical Applications

The electrochemistry of calixarene as a redox-dependent ionophore and its structural dependence are described. One or more redox-centers such as quinone, ferrocene, cobaltocenium and ruthenium bipyridine moieties have been introduced into the calixarene frame of the lower or upper rim. Although the electrochemical behavior depends mainly on the inherent redox property of these electrochemically active groups, the structural effect and solvent also play important roles, especially, in the presence of charged guests. When cationic species such as metal ions and ammonium ion are added to a quinone-functionalized calixarene solution, electron transfer to quinone is enhanced by the electrostatic effect or the formation of hydrogen bonds. In addition to redox-active hosts for voltammetric use, a number of calixarenes with novel structures have been developed as ionophores for potentiometric analysis and found to be successful for some target ions. In terms of Na+, Cs+ and Ca2+ selective ionophores for ion-selective electrodes, calixarenes are found to be excellent compared to crown ether derivatives or cryptands. Calixarenes can be also utilized to construct chemically modified electrodes, which are sensitive to gas species and biologically important compounds. The sophisticated design and synthesis of calixarenes are essential to specific potential applications to diverse fields.     

高分子微球在电化学领域的应用

本文综述了近几年来高分子微球在电化学领域应用的研究进展。分别介绍了电场作用下微球悬浮液反射光谱的变化,包覆导电聚合物高分子微球的振荡电流和循环伏安特征和二茂铁基高分子微球电极反应的粒径效应,并对各类微球悬浮液的电化学行为及电极反应模型进行阐述。综述表明高分子微球电化学具有广阔的应用前景。     

熔盐电化学的新进展

本文主要介绍熔盐体系、熔盐电池、熔盐电沉积金属以及合金、电合成化合物材料等方面的新进展 ,预期熔盐电化学在能源、环境保护和资源利用等领域中的应用 .     

Fundamentals and Applications in Electrochemistry of Liquid-liquid Interfaces

The interface of two immiscible electrolyte solutions (ITIES) has generated great interest since it can be used to understand several processes in chemistry and biology. The transfer process of ions and organic molecules of environmental and pharmacological importance have been study across the ITIES. In the present work, a small introduction to the study of ITIES is given, as well as the interpretation of the cyclic voltammetric experiments regarding to the transport of an organic cation (TEA⁺) across the interface. Finally, examples of application of studies of ITIES: a) the transfer of terbutryne herbicide and b) electron transfer reaction between a redox pair (Fe(CN)₆^4-/Fe(CN)₆³⁾ and isoperezone across the water|1,2- dichloroethane interface are discussed.     

功能化的离子液体在电化学中的应用

离子液体独特的全离子结构无疑会导致良好的导电性,成为有潜力的绿色电化学材料。功能化是实现离子液体专一性的重要手段。本文综述了近几年功能化的离子液体在电化学研究中的进展,内容包括阴离子功能化、阳离子功能化和离子液体固相化。作者还对离子液体结构与离子电导率、电势窗口、稳定性和溶解能力的关系提出了一些看法。     

温度扫描控制仪及其在电化学研究中的应用

设计安装了具有温度扫描功能的低温电化学研究用温度控制仪，并测量了四氯苯醌在二甲亚砜和乙腈溶剂中的极限电流随温度的变化关系。     

Electrochemistry of Nucleic Acids at Solid Electrodes and Its Applications

The knowledge of the redox chemistry of nucleic acids (NA) is of paramount importance in cancer and aging research. Charge migration through DNA is also involved in biologically relevant functions such as DNA damage and repair. In the first part of this article the main aspects of the electrochemistry of nucleic acids at solid electrodes are revised, including redox processes, photoelectroactivity and electrical conductivity. In the second part, an overview of its applications is presented. Methods for electrochemical detection of NA, NA‐based biosensors for detection of nonnucleic acid molecules, studies on the nature and dynamics of interactions and structural conformations of NA, are some applications that take advantage of NA electrochemistry at solid electrodes.