微流控芯片上功能材料的组装及其在分析化学中的应用
微流控芯片技术以高通量、低消耗、快速简便分析等优点在生命分析，现场诊断、食品安全等领域有着非常广阔的应用前景。逐渐发展起来的微流控芯片制作技术以其纳米级别的通道的巧妙设计，成为材料和分析化学交叉领域的前沿研究方向，受到人们的重视。本论文利用微流控芯片与功能材料的结合对所需样品进行快速检测，以期得到复杂样品中待测成分的含量信息，且简化了前处理的过程，降低了时间和试剂的消耗。本论文由三个部分组成。
一:综述了微流控芯片的概述和历史，以及应用现状和集合功能材料在样品检测中的研究进展。
二:利用显微镜光刻的方法，在微流控芯片通道内组装了一系列聚（乙烯乙二醇）丙烯酸酯(PEG-DA)的水凝胶加入探针分子用于检测蛋白质和葡萄糖。本工作使用四溴酚蓝和辣根过氧化物酶/葡萄糖氧化酶作为聚乙二醇水凝胶阵列内的探针分子，通过颜色的改变检测人体尿液中的蛋白质和葡萄糖。蛋白质浓度的颜色变化范围为1-150uM，葡萄糖浓度的颜色变化范围为50mM-2M，均可用肉眼或者光学显微镜直接区分。检测过程操作简便，只需5min即可完成，仅消耗样品5uL，即可同时获得人体尿液的血糖浓度和蛋白质浓度。该方法使用方便，在检测过程中不需要特殊的读数仪器或者电源，在快速检测护理诊断上有着非常好的应用前景。
三:将多孔聚合物整体柱和化学发光检测集成于微流控芯片，用于提取和检测在绿茶中的茶多酚。在多孔聚合物整体柱制备聚（甲基丙烯酸缩水甘油酯合作乙烯二甲基丙烯酸酯）修饰上乙二胺。绿茶中的茶多酚可吸附于修饰过后的多孔聚合物整体柱上，并与酸性高锰酸钾溶液进行化学发光反应。在此工作中微流控芯片可以重复的使用，并在检测过程中具有高灵敏度和减少试剂的消耗。利用微流控芯片通道中的多孔聚合物整体柱对绿茶中的茶多酚进行富集，之后可实现无需洗脱步骤直接进行化学发光反应。利用微流控芯片结合多孔聚合物整体柱对复杂样品的前处理能力，实现了对绿茶中茶多酚的定性与定量分析，具有样品消耗量少(＜1mL)，检测速度快(＜5min)，准确度高等优点。同时还实现了样品的富集分离和在线检测的应用。
微流控芯片;聚乙二醇;荧光倒置显微镜;多孔聚合物整体柱;化学发光;功能材料
北京化工大学
硕士
化学
王峰
2012
中文
TQ325.7;O657.7
69
2012-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）