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《浙江大学》 2006年
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芯片毛细管电泳负压进样及样品堆积的研究

张磊  
【摘要】:芯片毛细管电泳(chip-based CE)技术是微全分析系统的一个重要研究领域,为了满足实际样品分析的要求,快速无歧视进样和在线样品预富集技术受到了广泛关注。本文首次提出了芯片毛细管电泳负压进样法,并讨论了其在芯片毛细管电泳在线样品电聚焦富集和高通量分析中的应用。 第一章综述了芯片毛细管电泳的进样技术和在线样品电聚焦富集技术,其中包括电动力进样,压力进样,场增强样品堆积,等速电泳和扫集(Sweeping)。 第二章首次提出了一种通过柱塞泵产生的负压结合电渗流及液压的无歧视芯片毛细管电泳负压进样法。该方法只需一个柱塞泵(含三通阀),一个高压电源,在3秒内便可把皮升级样品定量注入分离通道,样品的泄漏通过调节四个储液池的液面高度产生液压差控制,整个分析过程无需电压切换。以6.0×10~(-7)mol/L罗丹明123(Rh123)和4.0×10~(-7)mol/L荧光素钠(Flu)为样品考察了负压夹流进样的重现性,Rh123和Flu迁移时间的相对标准偏差(RSD)分别是3.3和1.5%(n=56)。实验结果表明,负压夹流进样法是一种比传统的电动夹流进样法更有效的无歧视效应的进样方法,进样时间只需3秒,单次测量的耗样量仅为70nL。 第三章首次提出了六通道芯片结合负压大体积进样进行芯片毛细管电泳场增强样品堆积的方法,该法能够在5秒钟内迅速形成长1mm构型稳定、无歧视效应的低电导样品塞,只需一个柱塞泵和一个不需控制的高压电源,便可实现进样、堆积和电泳分离,显著简化了芯片毛细管电泳场增强样品堆积的操作步骤。以配制在低电导溶液中FITC标记的丙氨酸(Ala)和缬氨酸(Val)为样品,富集倍数分别为63和103倍。通过选择合适的电泳缓冲液和样品溶液还可能用此方法进行芯片上等速电泳和扫集(Sweeping)测定。 在第四章中,我们采用微型真空泵替代柱塞泵,以三通电磁阀替代由步进电机驱动的三通阀,设计了一种无需计算机控制,操作更方便、负压稳定可控、效率更高的负压进样装置,而且硬件成本仅为原负压进样装置的十分之一。将此装置与取样探针和缺口型试样管阵列试样引入系统联用,实现了芯片毛细管电泳
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:O658.9

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 戚丽雅;芯片筛分电泳中负压进样和富集技术的研究[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 胡红美;微流控芯片电泳无泵负压进样装置研制和非水微流控芯片电泳—化学发光检测系统研究[D];浙江大学;2011年
2 徐亮;面向微流控芯片的压电无阀微泵的研究[D];浙江大学;2011年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 李常峰;蒋炳炎;申瑞霞;侯文潭;;微流控芯片超声振动注射成型模具设计[J];工程塑料应用;2010年02期
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8 晁侃;陈波;吴健康;;微纳米通道电场调控电渗流研究及控制[J];微纳电子技术;2010年12期
9 晁侃;陈波;吴健康;;对称电极组空间位阻效应交流电渗流研究[J];微纳电子技术;2011年03期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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4 吕宏峰;闫卫平;马灵芝;李鹤楠;;阵列电极毛细管电泳芯片的控制电路设计[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(2)[C];2008年
5 陈怡儒;闫卫平;李鑫;徐迎华;;并联无阀压电微泵的仿真与实验研究[A];第七届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2009年
6 薛向尧;张平;黎海文;刘永顺;吴一辉;;PDMS氧等离子体长效活性表面处理及与Si的键合研究[A];第十届全国敏感元件与传感器学术会议论文集[C];2007年
7 陈令新;吴娟芳;姚波;杨书雨;罗国安;王义明;;微流控芯片分析系统研究中一些值得关注的问题[A];第三届全国微全分析系统学术会议论文集[C];2005年
8 张峰;杨防祖;郝苇苇;周勇亮;;微流控器件金属镍模具的电铸制作[A];中国微米、纳米技术第七届学术会年会论文集(二)[C];2005年
9 韦鹤;王晓东;刘冲;廖俊峰;;塑料微流控芯片的超声波焊接键合的仿真[A];中国微米、纳米技术第七届学术会年会论文集(一)[C];2005年
10 叶嘉明;张维;张玉龙;周勇亮;;CO_2激光直写加工PMMA微流控芯片[A];中国微米、纳米技术第七届学术会年会论文集(一)[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 徐波;基于微流控芯片的二维电泳分离及蛋白质预富集研究[D];华中科技大学;2010年
2 曲平;分子印迹微流控手性分离研究[D];南京大学;2010年
3 陈贝贝;基于ICP-MS的联用技术及其在生命体系中元素与形态分析的应用[D];武汉大学;2010年
4 张婷;微流控皮升级平移自发试样引入方法及其在高速毛细管电泳中的应用[D];浙江大学;2009年
5 潘建章;微型化吸收光度分析系统及其应用研究[D];浙江大学;2010年
6 李志明;温敏聚N-异丙基丙烯酰胺整体柱操控微流体的研究[D];浙江大学;2010年
7 马丹;温度敏感性PNIPAAm-g-PDMS智能表面的制备、性能研究及在细胞培养中的应用[D];浙江大学;2010年
8 晁侃;微流控系统调控电渗流和热效应数值研究[D];华中科技大学;2011年
9 王慧香;基于微流控芯片的免疫传感器和蛋白质组学研究[D];复旦大学;2011年
10 任玉坤;微粒与微流体交流电动操控机理及实验研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱杰英;基于CCD的多通道毛细管电泳信号处理研究[D];大连理工大学;2010年
2 庞中华;微流控芯片注塑成型工艺规范的试验研究与质量预测[D];大连理工大学;2010年
3 张宜文;基于PDMS通道内表面区域化学改性的表面张力微阀的研制[D];浙江大学;2011年
4 徐亮;面向微流控芯片的压电无阀微泵的研究[D];浙江大学;2011年
5 张欣媛;基于微流控分析系统的单细胞进样、溶膜、分离和活性氧检测的研究[D];山东师范大学;2011年
6 李玉荣;聚环氧乙烷无胶筛分毛细管电泳分离宽分子量范围DNA片段[D];山东农业大学;2011年
7 蔡秋莲;环烯烃共聚物微流控芯片的功能化及应用[D];兰州大学;2011年
8 王进;APL白血病多元微球阵列的定量方法研究[D];山东轻工业学院;2011年
9 刘程程;基于微流控芯片免疫传感器的研究[D];复旦大学;2011年
10 王丽;分子和细胞水平上研究Ni~(2+)的毒性作用[D];山东大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 季旭,刘理天;一种集成PCR与CE的生物芯片的设计研究[J];半导体技术;2003年08期
2 苏宇锋,陈文元;基于MEMS的微泵研究进展[J];微纳电子技术;2004年05期
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4 赵湛,崔大付,于中尧,王利;基于MEMS技术的PCR生物芯片的研究[J];传感器技术;2001年06期
5 王沫然,李志信;基于MEMS的微泵研究进展[J];传感器技术;2002年06期
6 王海宁;崔大付;耿照新;陈兴;;一种基于MEMS技术的压电微泵的研究[J];传感器与微系统;2006年08期
7 郑小林;张瑞强;杨军;金庆辉;许蓉;赵建龙;;PDMS表面修饰方法的研究进展[J];材料导报;2009年15期
8 熊少祥,李建军,程介克;高效毛细管电泳-电荷耦合器件检测器联用技术研究Ⅱ.混合荧光染料分离[J];分析化学;1996年01期
9 殷学锋,沈宏,方肇伦;制造玻璃微流控芯片的简易加工技术[J];分析化学;2003年01期
10 刘军;方群;杜文斌;;缺口型试样管阵列进样系统与紫外检测毛细管电泳联用技术[J];分析化学;2005年12期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 谢海波;集成微泵式微流控芯片关键技术的研究[D];浙江大学;2004年
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中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 李福良;基于PA85的新型压电陶瓷驱动电源[D];合肥工业大学;2004年
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5 高晓光;用于微流控芯片的压电薄膜微泵研究[D];大连理工大学;2008年
6 李俊;无阀微泵多场耦合数值模拟及降价建模[D];浙江大学;2010年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
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【相似文献】
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1 闫琴,陈荣生,程介克;芯片毛细管电泳-NDA柱前衍生荧光检测多巴胺及组胺[J];分析科学学报;2003年06期
2 吴友谊,林金明;芯片毛细管电泳电化学检测[J];化学通报;2004年03期
3 王辉,戴忠鹏,王利,白吉玲,林炳承;氨基酸对映体的芯片毛细管电泳拆分[J];分析化学;2002年06期
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5 曾勇,陈洪,庞代文,王宗礼,程介克;新型芯片毛细管电泳电化学检测系统及其在神经递质分离检测中的应用[J];高等学校化学学报;2002年04期
6 魏培海,李关宾,陈立仁;NO_2~-的芯片毛细管电泳修饰碳糊电极电化学检测[J];色谱;2005年03期
7 张旭,高俊雄,王耘波,谢基凡,钟德刚,于军;芯片毛细管电泳电化学检测[J];分析科学学报;2004年04期
8 陈洪,曾勇,刘笔锋,庞代文,程介克;芯片毛细管电泳-激光诱导荧光-电荷耦合器件检测系统[J];分析科学学报;2001年02期
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中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 陈东;闫卫平;闫平;陈海波;;芯片毛细管电泳电动进样实验的研究[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
2 时宝宪;邬丽明;黄卫华;程介克;;芯片毛细管电泳荧光电荷耦合器件检测系统[A];第三届全国微全分析系统学术会议论文集[C];2005年
3 时宝宪;程介克;;芯片毛细管电泳分离儿茶酚胺和氨基酸神经递质[A];第三届全国微全分析系统学术会议论文集[C];2005年
4 熊强;谷光胜;杜桂彬;郭旻;邢婉丽;周玉祥;程京;;一种高性能芯片毛细管电泳系统的搭建与验证[A];第三届全国微全分析系统学术会议论文集[C];2005年
5 邬丽明;时宝宪;程介克;;芯片毛细管电泳荧光检测器灵敏度的研究[A];第三届全国微全分析系统学术会议论文集[C];2005年
6 王伟;赵亮;艾枫;陈静;朱俊杰;;PDMS芯片毛细管电泳柱内安培检测法测量无机金属离子[A];第三届全国微全分析系统学术会议论文集[C];2005年
7 郑志侠;;毛细管电泳技术近年研究进展及其在环境分析领域中的应用[A];安徽省第五届“兴皖之光”青年学术年会论文集(理科卷)[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 程京;生物芯片与系统生物学[N];科技日报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张磊;芯片毛细管电泳负压进样及样品堆积的研究[D];浙江大学;2006年
2 王钰蓉;高性能集成化毛细管电泳柱端安培检测芯片的研制[D];浙江大学;2008年
3 胡华;芯片毛细管电泳检测β-地中海贫血及无创性产前诊断的研究[D];第三军医大学;2007年
4 王毅;带有化学或生物传感器的高聚物微流动注射安培检测芯片的研制及应用[D];浙江大学;2011年
5 祝海珍;敌百虫残留的萃取、分离与检测的研究和重金属离子的芯片毛细管电泳分离检测[D];南京农业大学;2008年
6 何巧红;微流控芯片毛细管电泳连续试样引入技术的研究[D];浙江大学;2006年
7 潘建章;微型化吸收光度分析系统及其应用研究[D];浙江大学;2010年
8 廖红华;低电压毛细管电泳芯片集成系统研究[D];华中科技大学;2010年
9 郝振霞;高聚物微流控芯片上金属微器件的研制和应用[D];浙江大学;2010年
10 吴元庆;基于流式细胞技术的微流控芯片的研究[D];天津大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 苏明明;芯片毛细管电泳酶增强电化学检测肿瘤标记物和DNA[D];青岛科技大学;2010年
2 黄香宜;化学发光检测与毛细管电泳和芯片毛细管电泳联用研究[D];湖南师范大学;2003年
3 苑广信;芯片毛细管电泳在药物分析中的应用研究[D];浙江大学;2006年
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5 陆红杰;固相萃取-芯片毛细管电泳分离分析系统的研究[D];浙江大学;2005年
6 干桂花;PDMS芯片表面修饰及其在生物分子分离分析中的应用研究[D];南昌大学;2008年
7 张国凡;微流控芯片电化学发光检测[D];青岛科技大学;2011年
8 刘云亮;基于共聚焦原理的激光诱导荧光检测器[D];大连理工大学;2012年
9 谭珍一;基于量子点的电化学生物传感器检测肿瘤细胞及其标志物[D];青岛科技大学;2011年
10 刘传森;基于微流控芯片的微井及液滴阵列细胞捕获方法研究[D];清华大学;2011年
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