自动进样—微流控毛细管阵列电泳LIF检测系统的研究

摘要

毛细管电泳作为一种高效分离手段已广泛应用于分析化学的各个领域，近年来逐渐发展起来的毛细管阵列电泳将分析通量提高了几十倍甚至几百倍，它的出现直接促进了人类基因组计划的提前完成。本文提出了一种毛细管阵列电泳激光诱导荧光(Laser Induced Fluorescence，LIF)检测方法，利用线状光斑的激光器和液芯波导技术简化了光学系统，结合二维缺口管阵列建立了一种自动化、快速、高通量、结构简单的毛细管阵列电泳装置。
　　第一章首先介绍了毛细管电泳、芯片毛细管电泳和毛细管阵列电泳的特点与发展历程。对毛细管阵列电泳扫描式与成像式的LIF检测方式进行了介绍;对毛细管阵列电泳固定试样池式和取样探针式的进样方式进行了总结。
　　第二章建立了一种自动进样-微流控毛细管阵列电泳LIF检测系统。设计制作了一种8通道毛细管阵列电泳芯片，利用液芯波导以毛细管作为荧光信号传递通道，在毛细管的出口端进行检测;设计并制作了二维缺口管阵列装置，将毛细管进样端作为试样引入探针，实现了试样的自动引入与更换;以一种能够发射线状光斑的激光器作为激发光源，实现了所有分离通道的同时激发与检测，无需移动扫描装置;采用一种小型多通道光电倍增管作为检测器，实现了高灵敏度检测。将本系统用于罗丹明6G与罗丹明B混合染料的分离，对罗丹明6G的检出限达到3.3×10-11 mol/L，不同分离通道的罗丹明6G的迁移时间的RSD为8.1％(n=8);并用于DNA样品DL2000的分离以及聚合酶链反应扩增产物的分离分析，对DL2000的分析通量达到64/h，试样间携出率为1.3-2.8％，在进样1 s的情况下，本系统单次的样品消耗为13.6 nL，验证了本系统的实用性。
　　第三章对本文建立的自动进样-微流控毛细管阵列电泳LIF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 毛细管电泳技术

1．3 芯片毛细管电泳技术

1．4 毛细管阵列电泳技术与芯片阵列电泳技术

1．4．1 微流控毛细管阵列电泳检测方法

1．4．2 微流控毛细管阵列电泳试样引入技术

1．5 本论文工作目的及设计思想

第2章 自动进样-微流控毛细管阵列电泳LIF检测系统的研究

2．1 引言

2．2 实验原理

2．2．1 毛细管电泳原理

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 毛细管阵列电泳芯片的制作

2．3．4 二维阵列自动进样装置的制作

2．3．5 实验步骤

2．4 结果与讨论

2．4．1 微流控毛细管阵列电泳芯片的设计

2．4．2 自动进样装置的设计与制作

2．4．3 检测器的选择

2．4．4 激光器的选择

2．4．5 毛细管间的交叉影响

2．4．6 本系统的检测灵敏度

2．4．7 毛细管阵列电泳的连续进样与换样

2．4．8 DNA样品的分离与分析通量

2．4．9 连续进样的携出率和换样速度

2．4．10 实际样品检测

第三章 结论

参考文献

致谢