基于液芯波导技术的微流控化学发光检测系统的研究

摘要

微流控分析自提出以来因其试样和试剂消耗少、分析速度快、系统体积小、易于实现自动化、集成化和便携化等优势而得到迅速发展。在微流控分析系统中，由于其不断微型化的发展趋势，待测试样量也呈现出不断减少的趋势，因而对检测系统灵敏度的要求也越来越高。化学发光检测法不需要外加光源，结构简单，没有其他杂散光的影响，有利于提高分析检测的信噪比进而提高检测灵敏度，因而在微流控分析中得到广泛应用。液芯波导(liquid core waveguide，LCW)管，因具有限定光传播的路径，并且降低光在传播中损失的作用，将其应用到化学发光检测中，能够有效提高检测灵敏度。更重要的是，一般化学发光反应速度快，将LCW管同时作为化学发光流通池和发光信号的传播通道，可实时捕获发光信号。本工作利用银外衬LCW管，结合旋转型自动进样装置，建立了结构简单、消耗低、分析速度快且操作方便的微流控化学发光检测系统。
　　第一章，首先综述了微流控分析系统中应用广泛的几种光学检测技术，包括吸收光度检测技术、荧光检测技术以及化学发光检测技术;介绍了液芯波导管及其在化学发光检测中的应用;阐述了化学发光法检测过氧化氢的研究进展;最后提出本文的工作目的及设计思想。
　　第二章，使用银外衬LCW管，建立了基于液芯波导技术的微流控化学发光检测系统。以LCW管为取样探针，联合旋转型进样装置实现试样的连续自动进样操作;实验选取金属银作为涂膜材料，利用银镜反应沉积金属银膜，将得到的具有较大数值孔径的银外衬LCW管用于微流控化学发光检测系统。利用鲁米诺-过氧化氢-Cu(Ⅱ)化学发光体系验证系统的分析性能，对流速、发光试剂体积、样品体积、鲁米诺浓度、催化剂浓度、缓冲溶液的pH以及LCW管内径等实验条件进行了优化。在最优的实验条件下，测得系统的线性范围为4.4×10-6～4.4×10-3 mol/L，线性回归方程为y=-31.2+7.0(x)(10-5 mol/L)，线性相关系数为r=0.9988，检出限为2.2×10-7 mol/L(3σ);采样频率为30～60样/h，连续五次自动进样的RSD为5.8％。试样间的携出率很小，可以忽略不计。用该方法检测雨水及自来水中过氧化氢的含量，加标回收率分别为93.4～107.4％及90.3～106.4％。
　　第三章，对基于银外衬LCW管的微流控化学发光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 微流控光学检测技术

1．2．1 吸收光度检测技术

1．2．2 荧光检测技术

1．2．3 化学发光检测技术

1．3 液芯波导化学发光检测技术

1．3．1 液芯波导管

1．3．2 液芯波导管在化学发光检测中的应用

1．4 化学发光法检测过氧化氢的研究进展

1．5 本论文工作目的及设计思想

第2章 基于液芯波导技术的微流控化学发光检测系统的研究

2．1 引言

2．2 实验原理

2．2．1 化学发光有关的理论

2．2．2 液芯波导原理

2．3 实验部分

2．3．1 试剂和材料

2．3．2 仪器和装置

2．3．3 微流控化学发光检测芯片的制作

2．3．4 实验步骤

2．4 结果与讨论

2．4．1 微流控LCW化学发光流通池的设计

2．4．2 自动进样方式的选择

2．4．3 实验条件的优化

2．4．4 系统分析性能

2．4．5 实际样品分析

第3章 结论

参考文献

致谢