微流控芯片液液波导吸光度检测系统的研究

摘要

随着科学技术的发展，分析仪器不断向微型化、自动化和便携化发展，微型全分析系统正是为适应这一要求而提出的。微流控吸光度检测在微型化仪器方面具有突出的优势，然而随着待测试样体积的减少，对检测系统灵敏度的要求也越来越高。液芯波导管具有限定光信号沿特定路径通过内全反射进行传播的功能，可有效降低光信号在传播中的损失，增加吸收光程，提高检测灵敏度。本文利用两种不同折射率的液体在微通道内形成液液层流，以此形成液液波导，建立了结构简单、具有较高检测灵敏度的微流控液液波导吸光度检测系统。
　　第一章，综述了基于液芯波导技术的光学检测系统，包括液芯波导吸收光度检测技术、荧光检测技术、化学发光检测技术以及拉曼光谱检测技术;介绍了微流控液液层流技术及其应用;提出了本文的工作目的及设计思想。
　　第二章，利用液液层流技术形成液液波导，建立了基于液液波导技术的微流控吸光度检测系统。利用折射率较大的有机相与折射率较小的水相在微通道内形成液液层流，其中有机相为液芯，水相为包层，以此形成液液波导系统。以一定角度入射的光信号在液液两相界面上发生全反射，增加了有效吸收光程，提高了吸光度检测的灵敏度。利用甲基红的正已醇溶液和水分别作为内芯及包层，对微通道的长度、液芯宽度及通道深度等实验条件进行了优化。在最优的实验条件下，该方法测定甲基红的线性范围为0.01～1.00 mmol/L，线性回归方程为y=0.0343+0.8219x（x:mmol/L，R2=0.9973），检出限为9.7×10-6 mol/L(3σ)，RSD为6.1％(n=11)。利用液液波导吸光度检测系统对苏丹红Ⅱ样品进行检测，线性范围为0.005～0.500mmol/L，线性回归方程为y=0.119+4.392x(x:mmol/L)，采用本系统对鸡蛋中的苏丹红进行测定，回收率为93.3％～107.5％。线性相关系数为R2=0.9966，检出限为1.8×10-6mol/L(3σ)，RSD为6.4％(n=11)。
　　第三章，对基于液液波导技术的微流控吸光度检测系统进行了总结。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 液芯波导技术在光学检测中的应用

1．2．1 荧光检测

1．2．2 化学发光检测

1．2．3 长光程吸光度检测

1．2．4 拉曼光谱检测

1．3 液液层流技术在微流控系统中的应用

1．3．1 液液层流萃取

1．3．2 层流界面化学反应

1．3．3 液液波导技术

1．4 本论文的工作目的及设计思想

第2章 微流控芯片液液波导吸光度检测系统的研究

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 试剂和材料

2．2．2 仪器和装置

2．2．3 微流控芯片的制作

2．2．4 实验过程

2．3 结果与讨论

2．3．1 总体设计思路

2．3．2 芯片材料的选择

2．3．3 通道构型的设计

2．3．4 芯片耦合侧面的处理

2．3．5 流速对液芯宽度的影响

2．3．6 实验条件的优化

2．4 吸光度检测系统的分析性能

2．4．1系统对甲基红的分析性能

2．4．1 系统对苏丹红Ⅱ的分析性能

2．5 实际样品分析

2．5．1 样品的处理

2．5．2 样品的检测

第三章 结论

参考文献

致谢