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《浙江大学》 2010年
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微型化吸收光度分析系统及其应用研究

潘建章  
【摘要】:经过近20年的发展,微流控技术因其强大的微流体自动化操控能力和系统的微型化潜力,被众多学者视为分析仪器微型化、自动化发展最具潜力的革命性技术。然而微流控吸收光度分析系统的发展却遭遇到一些问题,如微系统内检测光程短、灵敏度低,吸光度检测器与电子电路和流体驱动部件的综合集成度不高等。 第一章首先综述了微流控长光程吸收光度分析系统的研究现状。然后,对当前微流控领域中适用于现场检测和床边检验的微流体驱动技术和试剂预封装技术进行了介绍。 第二章报道了一种基于液芯波导技术的全集成手持式微流控光度计。光度计所有部件包括吸光度检测器、液体驱动装置和电路及电池都被集成在12cm×4.5 cm×2.1 cm的仪器内。该光度计将流通池、取样探针和光耦合器集成加工于一根液芯波导毛细管上,显著简化了吸光度检测器结构。首次提出在液芯波导毛细管上加工U型拐弯光耦合器的方法,实现检测光经毛细管侧壁的导入和导出,显著提高了仪器工作的可靠性。采用两只波长为260 nm和280 nm的紫外发光二极管作为光源,实现了双波长的光度检测。该仪器成功应用于微量脱氧核糖核酸试样的纯度和含量测定,以350 nL的试样消耗获得了约15 mm的有效光程。此外,该仪器还被成功用于血清总胆固醇的分析,初步展示了微型手持光度计在床边检验中的应用潜力。 第三章报道了一种基于光反射式流通池的全集成手持式微流控光度计。光度计由一次性使用光反射式流通池、重复使用的光电检测器和按压式微泵三部分构成。反射式流通池由涂覆了镜面漆的毛细管构成,以不到400 nL的检测体积获得了近8 mm的有效光程。毛细管流通池内预封装了以油相间隔的试剂溶液、调零溶液、空白溶液和标准溶液四个液段,配合按压泵,实现了微量试样的准确量取和引入、试样试剂的在线混合和各溶液区段的顺序驱动。各区段溶液顺序通过流通池可以依次完成光度计校正、标准溶液吸光度测定和样品吸光度测定等操作步骤,显著简化了吸光度测定的过程。该光度计成本低廉,用一次性毛细管流通池克服了流通池重复使用带来的试样交叉污染问题,用光电检测器实现了高精度的测量,因此在床边检验领域具有很好的应用前景。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:O657.3

【参考文献】
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【共引文献】
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