微流控芯片中金属离子印迹整体柱集成及用于Cd2+富集和在线检测

以Cd2+为模板,丙烯酰胺和4-乙烯吡啶为功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)为交联剂,环己醇/十二醇为致孔剂,采用原位聚合的方法在聚二甲基硅氧烷(PDMS)芯片中定位合成了Cd2+印迹整体柱。建立了微流控芯片中金属离子的富集-电泳-在线检测方法。通过扫描电镜和傅里叶红外光谱对合成的印迹整体柱进行了表征,证明合成的印迹整体柱具有良好的孔结构。将Cd2+印迹整体柱与固相萃取联用,优化了Cd2+印迹整体柱富集Cd2+的条件,并研究了Cd2+印迹整体柱的吸附性能和富集能力。在此基础上将Cd2+印迹整体柱与芯片电泳、鲁米诺-过氧化氢化学发光检测体系联用,实现了微流控芯片中Cd2+富集、分离以及检测的集成化。     

基于DSP的嵌入式导航计算机分布式系统设计

为满足MIMU／GPS组合导航系统的小型化、低功耗、低成本等条件，以及越来越高的精度要求，以TI公司TMS320VC5402型DSP器件为核心，设计了一种嵌入式导航计算机分布式系统。此设计可提高系统的精度，更好地满足系统实时性要求。     

芯片毛细管电泳-安培检测系统

由于安培检测具有的高灵敏度、低成本、低能耗、易集成化便携化、与微加工技术匹配等特点,芯片毛细管电泳-安培检测系统（μCE-AD）的研究近年来得到人们广泛的关注。本文结合本课题组的研究工作,对近年来μCE-AD的研究进展进行评述;重点讨论了近年来在芯片的设计、集成化电极的制备、消除分离电压的干扰等方面的进展;同时介绍了利用分离电场拓展检测范围、阵列电极和阵列通道、化学修饰电极的应用、新型进样技术和试样预处理等方面的新成就;最后展望了未来μCE-AD的发展趋势。     

螺旋通道微流控PCR芯片连续自动扩增DNA片段的研究

研制了由内向外流动的螺旋通道微流控PCR玻璃芯片,减少了PCR反应液在微通道中流动时的分散和阻力;讨论了扩增循环数和进样速度对长片段基因扩增的影响,在26min内成功扩增了质量浓度仅为10ng/mL的6012bpλ-DNA;通过将小孔径石英毛细管作为顺序注射(SI)系统的连接管路,使其死体积降到0.30μL.实现了微升级样品的自动换样、连续PCR扩增和微通道洗涤等功能.样品间无交叉污染.每小时可扩增500bpλ-DNA试样7个.扩增产物片段大小和荧光强度的相对标准偏差分别为0.4%和6.7%.     

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.     

DSP和ADS8364高速采集系统在新型分光光度计中的应用

介绍了最新研发的新型智能化紫外可见双光束分光光度计的原理,重点介绍数字信号处理器（DSP）TMS320LF2407A和高速多通道模数转换器ADS8364组成的高速、高精度、同步信号采集和控制系统的设计原理和实现方案。     

基于固定化pH梯度整体材料的芯片自由流等电聚焦电泳模式的构建

芯片自由流电泳对于来源稀少的重要生物样品的连续预分级和微制备具有重要的意义。本文在自由流芯片的微分离腔内,通过原位光引发聚合反应制备了聚丙烯酰胺整体材料,并进行了pH梯度的固定化,从而构建了基于固定化pH梯度整体(M-IPG)材料的芯片自由流等电聚焦模式(μFF-IEF)。利用该新型分离模式,实现了异硫氰酸荧光素(FITC)标记的最小等电点相差0.33的甘氨酸、脯氨酸和赖氨酸混合物的分离,且分离结果优于传统的μFF-IEF。实验结果表明,通过发展基于M-IPG材料的μFF-IEF模式,不仅可以避免在缓冲溶液中添加两性电解质对后续采用其他模式分离和质谱鉴定的干扰,而且可以获得较高的分离和富集能力,有望在微量样品的连续分离和制备方面发挥重要作用。     

生命分析化学的重要领域——电化学微阵列芯片

生命分析化学是研究与生命活动相关的化学分子检测原理与方法的新兴交叉科学领域。将电化学分析方法与生物芯片相结合形成的电化学生物芯片正在向集成化、通量化、微型化和自动化等方向迅速发展。本文介绍近年来电化学检测在DNA芯片、蛋白质芯片以及适配体芯片等方面有代表性的研究进展。文中阐述了高、低密度电化学DNA芯片的制备与多种伏安检测方法;讨论了多酶电极芯片结构与测定干扰之间的关系,介绍了伏安法、阻抗法等电化学方法在蛋白芯片中的应用进展。此外,还简要介绍了电化学适配体芯片的制备及检测方法,并展望了电化学生物芯片的发展前景。     

基于热阻梯度加热系统的温度梯度芯片毛细管电泳用于DNA突变检测

建立了一种简单、可靠的空间温度梯度芯片毛细管电泳DNA突变分析系统, 制作了热阻呈梯度均匀变化的硅橡胶(PDMS)基片, 利用其热阻变化对热传导的影响, 在基片表面形成稳定的空间温度梯度. 通过改变PDMS基片的厚度差, 可得到范围不同的温度梯度, 且形成的温度梯度在6 h内保持稳定. 利用该温度梯度加热装置对玻璃微流控芯片进行加热, 在10 ℃温度梯度范围内对209 bp的DNA突变标准样品进行分离检测, 单次样品分析时间为8.3 min, 并成功用于3例大肠癌患者石蜡组织切片中K-ras基因突变的检测.     

多离子可视化检测的纸基微流控芯片的构建及应用

本文基于纸基微流控技术,构建了一种基于Pb²⁺、Cr⁶⁺、Fe³⁺以及NO₂^-多离子可视化检测的纸基微流控芯片,其具有可携带以及即时检测等优点,在水体离子污染检测方面具有潜在的应用价值。该纸芯片利用流体的亲疏水性质构建了具有样品收集区、检测区的微平台,通过四种离子的不同显色反应可以实现对多离子的可视化检测,并且通过软件进行RGB色度分析,在0到20 ppm浓度范围内构建了色彩强度值RGB与NO₂^-浓度变化的定量检测分析标准曲线,根据该曲线计算出检出限为0.405 ppm,同时该纸芯片也可以完成对其他三种离子即时定性的检测。