共聚焦激光诱导荧光微流控芯片检测系统的研究

摘要

微流控芯片(Microfluidic Chip)分析系统是微全分析系统(Miniatu rized Total Analysis System，μTAS)领域中的重要组成部分。它以微机电加工技术为基础，以微通道网络为结构特征，通过对微流体的操纵和控制，目标是在芯片上实现分析实验室的所有操作。其用于进行生化分析时，相对于传统的毛细管电泳相比具有高效、快速、试样用量少、结果可靠等特点。 了解系统信噪比特性，进行系统优化设计是把微流控芯片荧光检测系统推向实用化、商品化和集成化的关键。为此，根据已有资料，分析了影响系统整体性能的因素，本实验组在光学平台上搭建了简易的共聚焦激光诱导荧光微流控芯片的检测系统，包括光学、机械和电路部分的设计和实现。 论文首先介绍了微流控芯片的概念、简要发展史、发展趋势、主要检测方式和发展现状，以及本课题的主要研究内容；接着阐述了微流控芯片电泳的相关概念和微流控芯片的简要制作过程，以及激光诱导荧光检测、共聚焦成像的原理，并对共聚焦探测系统之所以能够提高系统性能进行了理论分析；在对本实验系统必要的理论进行说明之后，详细提出了本实验室所搭建的共聚焦激光诱导荧光检测系统，对系统各主要部件的参数确定进行了理论和实践分析，并对系统进行了光路和电路调试；并给出了对几种试样进行检测的检测结果并针对结果进行了理论分析：文章结尾从整体结构、针孔、光电接收器件、电路等几个方面阐述了现有系统的不足，并提出了相应的改进方法；最后对全文进行了总结和对本课题的展望。 本文的实验结果表明：所采用的共聚焦激光诱导荧光检测系统所得到的结果与理论分析的结果是吻合的，并在精确度和探测灵敏度等方面达到了一定的要求。它的进一步完善，有可能开发成功价格低廉、简易实用的共焦芯片扫描仪，促进微流控芯片的普及和应用。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

第二章 芯片的制作及荧光检测系统的相关原理

第三章 共聚焦激光诱导荧光检测的实验系统

第四章实验结果及分析

第五章 系统的改进和优化

总结与展望

参考文献

攻读学位期间发表的论文

致谢