低成本聚合物电泳芯片的制作、表面改性及其在食品分析中的应用

发布时间：2021-02-06 13:18

　　微流控以其试样消耗小、检测速度快、便于集成化的特点在食品安全、环境污染物监测、细胞分析等领域得到广泛应用。但是常用的玻璃芯片价格昂贵,批量生产成本过高,高分子聚合物材料虽然价格低廉,但其表面疏水性较强,且对蛋白质等物质存在严重的非特异性吸附作用,在一定程度上限制了微流控技术在实际工作中的应用。此外,离线衍生所需时间往往过长,与微流控技术的分析速度不匹配也是限制其应用的因素之一。因此,探索新型的低成本芯片制作和表面改性技术,建立实用的微流控分析方法仍然是目前迫切需要解决的问题。本论文主要围绕低成本电泳芯片的制作、表面改性及芯片实际应用三个方面展开,内容包括不同材料和微通道构型芯片的制作、表面改性和评价、芯片电泳方案优化、芯片在线衍生以及在食品安全分析方面的应用。主要的创新工作包括：（1）改进了简单的弯曲及蛇形微通道热压加工方法,利用所制作的微通道进行电泳分离,并测试了这些微通道用作微反应器实现复杂化学反应的可能性。（2）尝试采用聚氯乙烯（PVC）制作电泳芯片,证明在两性缓冲添加剂存在下聚氯乙烯芯片非常适合电泳分离。（3）在环烯烃聚合物表面通过光化学改性引入两种不同电荷单体,成功制作具有抗... 

【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：136 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    引言
    1.2 常用微流控芯片的基底材料及制作技术概述
        1.2.1 常用微流控芯片的基底材料及性能
        1.2.2 常用微流控芯片的制作技术
    1.3 聚合物芯片表面改性技术
        1.3.1 等离子体处理改性技术
        1.3.2 紫外接枝改性技术
        1.3.3 多层沉积改性技术
        1.3.4 动态涂层改性技术
    1.4 微流控分析系统
        1.4.1 样品预处理及衍生过程
        1.4.2 微流控芯片电泳系统
        1.4.3 电泳检测装置
    1.5 本论文的研究目的及主要研究内容
    参考文献
第二章 弯曲长通道芯片的制作及其应用
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 仪器与试剂
        2.2.2 长通道芯片的制作过程
        2.2.3 溶液的配制及样品衍生
        2.2.4 长通道芯片电泳分离
        2.2.5 密集蛇形通道中的反应
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 弯形长通道芯片的制作
        2.3.2 直形长通道芯片的制作
        2.3.3 蛇形通道芯片的制作
        2.3.4 弯曲长通道芯片分离柱效的考察
        2.3.5 弯曲长通道芯片在氨基酸电泳分离中的应用
        2.3.6 密集蛇形通道微反应器在反应鉴别中的应用
    2.4 结论
    参考文献
第三章 PVC芯片的制作、表面改性及两性聚合物添加剂在蛋白分离中的应用
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 仪器与试剂
        3.2.2 PVC芯片的制作过程
        3.2.3 PVC芯片表面改性过程
        3.2.4 ATRP聚合物高分子缓冲添加剂的制备
        3.2.5 PVC芯片电泳分离
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 PVC芯片的制作
        3.3.2 PVC表面改性结果的表征
        3.3.3 胱氨酸两性单体的表征
        3.3.4 聚半胱氨酸甲基丙烯酸羟丙酯的表征
        3.3.5 两性离子聚合物添加剂在PVC芯片电泳中的应用
    3.4 结论
    参考文献
第四章 COC芯片的电荷可调两性聚电解质光化学表面接枝改性
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 仪器与试剂
        4.2.2 COC芯片的制作过程
        4.2.3 COC表面光化学改性
        4.2.4 改性表面性质表征
        4.2.5 微流控芯片电泳
        4.2.6 蛋白吸附实验
        4.2.7 全血凝血时间测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 表面亲水性测定
        4.3.2 表面改性结构表征
        4.3.3 通道表面电荷状态研究
        4.3.4 改性表面均一性考察
        4.3.5 蛋白吸附性质的研究
        4.3.6 全血凝血时间测定
    4.4 小结
    参考文献
第五章 塑料微流控芯片电泳在酱油质量快速鉴定中的应用
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 仪器与试剂
        5.2.2 COC芯片的制作
        5.2.3 标准溶液的配制
        5.2.4 样品的预处理
        5.2.5 毛发提取胱氨酸
        5.2.6 芯片电泳分离
        5.2.7 总氨基酸氮的测定
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 衍生过程的讨论
        5.3.2 酱油样品的电泳分离
        5.3.3 样品中胱氨酸的加标分析
        5.3.4 毛发中胱氨酸的提取与分离
        5.3.5 重现性及线性范围的考察
        5.3.6 滴定法验证总氮含量
    5.4 结论
    参考文献
第六章 双螺旋通道集成在线衍生芯片在醛类衍生及电泳分离中的应用
    6.1 引言
    6.2 实验部分
        6.2.1 仪器与试剂
        6.2.2 芯片的制作
        6.2.3 溶液的配制
        6.2.4 样品的预处理
        6.2.5 样品的衍生
        6.2.6 微流控芯片电泳
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 双螺旋微通道芯片的制作
        6.3.2 缓冲条件对电泳过程的影响
        6.3.3 在线衍生的优势
        6.3.4 在线衍生芯片电泳在醛类分离中的应用
        6.3.5 在线衍生在实际样品衍生中的应用
    6.4 结论
    参考文献
结论与展望
在学期间的研究成果
经费来源声明
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]微混合器内流体混合的研究进展(英文)[J]. Elmabruk A. Mansur,叶明星,王运东,戴猷元.  Chinese Journal of Chemical Engineering. 2008(04)



本文编号：3020678