基于银外衬液芯波导管的微流控CE荧光检测系统的研究

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CE系统，具有分析速度快、效率高、试样和试剂消耗少等优势，而成为一项重要的分析方法。与此同时，待检测的样品量不断减少，这就需要使用高灵敏度的检测器进行检测。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，有效的降低了光信号在传播中的损失，增加了有效吸收光程长度，同时可作为分离检测池，进而可以简化光路，提高系统的检测灵敏度，因此得到了广泛的应用。本文自主研制了银外衬液芯波导管，并结合自动样品引入系统，建立了结构简单、具有较高检测灵敏度的微流控CE荧光检测系统。
　　第一章首先综述了微流控CE荧光检测系统的研究进展，并对分别由空气、低折射率非金属及金属三类外衬材料构成的液芯波导管进行了介绍，同时按照液芯波导管应用系统的不同，对液芯波导管在光学检测系统中的应用进行了介绍。最后，提出本文的工作目的及设计思想。
　　第二章自主研制了银外衬液芯波导管，建立了基于银外衬液芯波导管的微流控CE荧光检测系统。对液芯波导管的外衬材料、镀膜方式以及外衬的保护方式进行了选择。利用银镜反应在熔融石英毛细管外壁镀银，并使用一种快干胶对银外衬进行保护，同时在银外衬液芯波导管上激光照射位置开设光窗，成功制作了具有较大数值孔径的银外衬液芯波导管。将其用于微流控CE荧光检测，对其荧光收集效率进行了理论计算和分析，对银膜厚度对液芯波导效率的影响进行了考察。以罗丹明6G荧光染料为试样，测得系统的检出限为7.0×10-13 mol/L(S/N=3)，该结果同基于商品化的Teflon AF1600液芯波导管的微流控CE荧光检测系统的灵敏度在同一水平。使用银外衬液芯波导管微流控CE芯片对ΦX174-HaeⅢ digest DNA marker标准样品和大肠癌CCL187细胞系p16基因第二外显子的PCR扩增产物427 bp DNA样品进行分析检测，均实现了各片段的基线分离。连续9次引入大肠癌CCL187细胞系K-ras基因的-PCR扩增产物107 bp DNA样品，得到保留时间和峰高的RSD分别为0.0％～0.4％和6.7％～8.3％(n=9)。
　　第三章对本文研制的银外衬液芯波导管及基于此液芯波导管建立的微流控CE荧光检测系统进行了总结和展望。

目录

声明

摘要

第1 章 绪论

1．1 引言

1．2 微流控CE荧光检测系统

1．2．1 激光诱导荧光检测

1．2．2 微流控CE荧光检测

1．3 液芯波导管及其在光学检测中的应用

1．3．1 液芯波导管

1．3．2 液芯波导管在光学检测中的应用

1．4 本论文工作目的及设计思想

第2章 基于银外衬液芯波导管的微流控CE荧光检测系统的研究

2．1 引言

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 银外衬液芯波导管的制作

2．3．4 微流控CE芯片的制作

2．3．5 实验步骤

2．4 结果与讨论

2．4．1 银外衬液芯波导管的设计

2．4．2 银膜厚度的影响

2．4．3 液芯波导管长度的影响

2．4．4 银外衬液芯波导管的激发光入射光窗的开设

2．4．5 银外衬LCW管与Teflon AF 1600 LCW管的灵敏度对比

2．4．6 系统的分析性能

第3章 结论

参考文献

致谢