微流控技术筛选酶抑制剂的研究进展

随着近年新合成或提取的化合物大量涌现,药物筛选朝着快速、高效、高通量方向发展。微流控分析技术具有的分析微型化、高通量化、可集成化和良好的生物相容性等特点,为药物的筛选提供了新的方法和技术平台。本文简要介绍了酶抑制剂筛选,重点评述基于微流控技术筛选酶抑制剂的研究进展。     

微流控芯片简易安培检测器的制作及对烟酰胺片中烟酰胺的测定

搭建了微流控芯片简易安培检测器,并用于市售药品烟酰胺片中烟酰胺含量的测定。由碳纳米管微圆盘电极和钛管组成集成双电极,中间的碳纳米管微圆盘电极作为安培检测的工作电极,外套的钛管既作为安培检测的对极,又充当分离高压电源的地极,使其结构更加简化和微型化。优化了缓冲溶液种类、浓度,分离电压及进样时间等实验条件。结果表明,在10 mmol·L-1磷酸盐缓冲液(pH 7.8)中,进样10 s,在2.0kV电压下分离,烟酰胺在2 min内可实现较好的分离和检测,其线性范围为10~600μmol·L-1,检出限(S/N=3)为5.0μmol·L-1,相对标准偏差(RSD)为3.0%,平均加标回收率为99.1%。该装置实现了微型化和集成化,并具有检测灵敏度较高、选择性好、成本低等特点,可用于药品的质量控制。     

微流控芯片非接触电导法测定注射液中的门冬氨酸鸟氨酸

建立了微流控芯片非接触电导检测法快速分离检测门冬氨酸鸟氨酸注射液中门冬氨酸鸟氨酸的分析方法。考察了缓冲溶液的种类和浓度、添加剂、进样时间、分离电压等因素对分离检测的影响。在优化条件下,即以4 mmol/L M ES-6 mmol/L(L)-His(p H 4.5)为缓冲溶液,分离电压2.00 k V、进样时间10 s,1 min内可实现较好的分离和检测,门冬氨酸鸟氨酸的线性范围为20~200μg/m L,相关系数为0.9990,检出限(S/N=3)为10.0μg/m L,RSD为1.9%,加标回收率为97.6%~101.3%。方法可用于门冬氨酸鸟氨酸的质量控制。     

基于ITO微电极阵列的电致化学发光多元免疫反应传感芯片

制备了一种基于ITO微电极阵列的多元免疫反应芯片,并实现多元肿瘤标志物的快速、灵敏检测。采用丝网印刷方法制作"花瓣型"ITO微电极阵列,与辐射状的微流控芯片相结合,形成八个独立的检测单元,每个检测单元履行不同的职能,其中三个单元分别用于完成癌胚抗原(CEA)、甲胎蛋白(AFP)和前列腺特异性抗原(PSA)的"夹心型"特异性免疫反应。首先在电极表面修饰K-掺杂石墨烯-CdS∶Eu纳米晶复合物,然后在这些复合物上依次修饰不同捕获抗体和对应的抗原,当对应的CdTe纳米粒子标记的二抗被带到电极表面时,会发生能量转移而实现电致化学发光(ECL)信号的有效猝灭;另外三个单元用做对照试验来验证这种微芯片的选择性;剩下的两个单元分别用来验证K-掺杂石墨烯-CdS∶Eu纳米晶复合物的发光强度,及经活化后CdTe纳米粒子的猝灭效率。这种简单、集成的高通量检测芯片,可发展为复杂样品的自动化、集成化分析检测平台。     

玻璃基质微流控芯片用于DNA片段的分离和C677T基因突变的快速检测

基于微加工方法,在一般实验条件下,成功地制备了玻璃芯片。利用水溶性聚合物对玻璃通道进行动态修饰,从而抑制了DNA分子的吸附作用,并成功地用于DNA片段的分离和四氢叶酸还原酶基因(MTHFR)中C677T的突变检测。     

一种基于MEMS技术的PDMS微型分流器的研制

本文采用三层光刻工艺制作了基于聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)的V形微分流器。引入牺牲层技术,解决了不同胶层间的界面互融问题,讨论了不同胶层间显影液对图形质量的影响。所制得的分流器工艺简单,结构形貌良好,具有良好的微流控制作用,满足器件使用要求。     

棱形石墨烯纳米孔道内离子传输性能的分子动力学模拟

纳米通道的尺寸、结构和表面化学对其内部溶液的分布结构和输运性质有着重大影响.本文研究了一种全新的菱形石墨烯纳米通道.这种理想的通道与最近被广泛研究的金属有机框架材料(MOF)的内部结构类似,有着与传统的碳纳米管截然不同的内部结构.本文使用分子动力学模拟的方法研究在不同尺寸的菱形石墨烯纳米通道内的KCl溶液的性质,并将其与同尺寸的单壁碳纳米管进行了比较.研究结果表明在小孔道内(<20?)其内部的溶液结构呈现若干个密度极高的聚集区域,即出现了结晶化的趋势．这一研究结果,将为MOF的结构设计提供思路,从而有望实现类似于生物离子通道的高选择性和高传输能力.     

歧管式微通道流动特性的研究

岐管式微通道(MMC)热沉具有热阻小、结构紧凑、冷却液流量小、流速低、沿流动方向温度分布均匀等优点.本文针对以去离子水为介质的岐管式微通道(宽W=100 μm,深H=300 μm)的流动特性进行了实验研究,实验的雷诺数范围为5O～3500.结果表明工质在微通道内流态由层流向紊流转变的临界雷诺数提前,此外数值模拟结果与实验值也吻合较好.最后在实验基础上,拟合出工质在层流和紊流下的流动阻力经验关联式.     

带有可调通道的嵌段共聚物胶束对药物的控制释放

用聚丙烯酸叔丁酯-b-聚乙二醇(PtBA45-b-PEG114)和聚丙烯酸叔丁酯-b-聚4-乙烯基吡啶(PtBA60-b-P4VP80)制备了复合胶束. 该胶束在pH=2.5的酸性水溶液中形成以PtBA为核, PEG和P4VP为壳的稳定球型结构. 在pH=12时, 壳层的P4VP链段变为疏水, 塌缩在PtBA的核上形成内壳, PEG链段继续保持溶解状态, 与成核的PtBA连接并穿过塌陷的P4VP内壳, 形成胶束的冠, 由于PEG处于溶解状态, 其分子链间有比较大的空隙, 可以控制一些小分子通过, 在胶束的表面形成通道. 该通道类似于生物膜的蛋白通道, 可以控制PtBA核与外界进行能量或物质交换的速度. 以布洛芬为模型分子, 负载在胶束内进行药物控制释放研究的结果表明, 胶束表面的通道可以起到明显控制布洛芬释放速度的作用, 并且药物的释放速度与通道在胶束表面的比例成正比.