用于蛋白质传输分离的微纳米通道体系的研究

摘要

蛋白质组学一直是科学家们研究生命活动的重要课题，由于蛋白质分离分析的研究过程耗时耗力，针对现有的微流控芯片电泳存在的不易便携、高压安全性、微通道易吸附生物大分子的问题和纳滤膜分离技术存在的分子传输、功能化等问题，本论文主要侧重于改进蛋白质分离和传输方法，主要工作和结论如下：
　　1.利用模板浇铸法和干膜刻蚀法制备一种便携式聚二甲基硅氧烷(PDMS)微流控芯片电泳装置，该种微芯片的通道直径为375μm，有效分离长度为25mm，实验结果表明该芯片与电化学工作站联用后可在低电压下实现对牛血清蛋白(BSA)、细胞溶菌酶(Lys)和细胞色素 C(Cyt-c)的快速基线分离，与传统的毛细管电泳仪相比，本装置不仅体积小、质量轻、成本低、易便携，而且所用电压较低，不需携带常规的大型高压供电器，使用过程方便安全节能。
　　2.利用光刻法制备一类“夹心式”聚乙二醇(PEG)基质的微流控芯片电泳装置，这种PEG微通道尺寸可自由调控，且材料本身具有较好的抵制蛋白吸附的能力，不需附加的通道表面修饰过程，实验结果证明，这类芯片电泳可在短时间内实现对蛋白质Cyt-c, Lys和BSA的分离分析，具有良好的重现性和稳定性。
　　3.基于化学气相沉积(CVD)法制备垂直碳纳米管(CNT)阵列的滤膜和表面原子转移自由基聚合法(SI-ATRP)在滤膜表面接枝温度敏感型高分子聚 N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAM）和磁性纳米颗粒四氧化三铁(Fe3O4)，制备一种温度响应型和温度-磁场双响应型的碳纳米管智能滤膜，其中CNT内15nm的管道作为滤膜传输离子和生物分子的唯一通道，实验结果证明，接枝的PNIPAM和Fe3O4链可随外界温度和磁场变化发生构型改变，以此来控制滤膜的管径大小，可实现离子传输和不同尺寸蛋白质的分离的可控控制，即智能滤膜的可控“开-关”功能，这将在未来生物分离过滤、生物传感器等领域有一定的潜力。

目录

引言

第一章 文献综述

1.1微流控芯片电泳系统

1.2仿生温度可控碳纳米管滤膜

1.3本论文的设计思想及主要研究工作

第二章 可用于蛋白质检测分离的便携式微流控芯片电泳装置

2.1引言

2.2实验部分

2.3结果与讨论

2.4小结

第三章 可用于蛋白质检测分离的“夹心式”抗蛋白吸附聚乙二醇微流控芯片

3.1引言

3.2实验部分

3.3结果与讨论

3.4小结

第四章 一种基于垂直碳纳米管阵列的温度-磁场双响应型的智能滤膜

4.1引言

4.2实验部分

4.3结果与讨论

4.4小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间的研究成果

致谢

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