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《青岛科技大学》 2011年
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微流控芯片电化学发光检测

张国凡  
【摘要】:第一章,简单介绍了微流控芯片的基本原理。对微流控芯片检测技术(包括激光诱导荧光法、电化学法、化学发光法和质谱法),联吡啶钌修饰电极的制备方法,重点是Ru(bpy)_3~(2+)固定化的主要方法(包括Langmuir-Blodgett膜法、自组装膜法、聚合物膜法和溶胶-凝胶法)进行了详细的综述。 第二章,我们研制了基于玻璃芯片的微流控芯片电化学发光检测系统,并在该系统上,以自制的碳纤维簇微盘电极为工作电极,Ru(bpy)_3~(2+)为发光试剂,研究了电化学发光检测三丙胺的最佳条件,分别为:pH 7.6,3.00×10~(-2 mol·L~(-1)磷酸缓冲溶液,分离电压为1.3 kV,检测电势为1.2 V,Ru(bpy)_3~(2+)的浓度为1.00×10~(-3)mol·L~(-1),进样电压为1.0 kV,进样时间10 s。将1.0×10~(-4) mol·L~(-1)三丙胺标准溶液连续进样7次,得到三丙胺电化学发光信号强度和迁移时间的相对标准偏差(RSD)分别为2.6%和0.67%。 第三章研制了一种通过CNT/Nafion复合膜将发光试剂Ru(bpy)_3~(2+)固定在ITO电极表面的电化学发光超微电极,并测定了三丙胺,得到的线性范围为1.00×10~(-8)- 5.00×10~(-6) mol·L~(-1),线性回归系数为0.9986,浓度检测限为2.6×10~(-9)0 mol·L~(-1)(S/N=3)。将1.00×10~(-7) mol·L~(-1)三丙胺溶液连续扫描7次,得到电化学发光信号的相对标准偏差(RSD)为2.3%,说明该电极具有良好的电化学发光信号,且重现性好、响应时间快等优点。虽然该修饰电极的复合膜面积较小,与微流控芯片的分离通道尺寸相符,但实验过程中,该修饰电极上的CNT/Nafion复合膜易出现脱落现象。因此,这种修饰电极不可用于微流控芯片电化学发光检测中。 第四章,研制了一种用AuNPs/Cys复合膜固定酯化Ru(bpy)_3~(2+)的电化学发光超微电极,它是采用AuNPs/Cys复合膜成功地将酯化联吡啶钌固定在巯基覆盖ITO电极表面。该电极具有良好的电化学发光信号,因此用于测定了三丙胺,得到的线性范围为1.00×10~(-8)~(-1).00×10~(-5) mol·L~(-1),线性回归系数为0.9934,浓度检测限为3.5×10~(-9) mol·L~(-1)(S/N=3)。将1.00×10~(-8) mol·L~(-1)三丙胺溶液连续扫描7次,得到电化学发光信号的相对标准偏差(RSD)为1.9%,实验过程中,该修饰电极上的AuNPs/Cys复合膜无脱落现象,说明修饰电极的稳定性较好。同时ITO电极上AuNPs/Cys复合膜面积大小与微流控芯片的分离通道尺寸相符,所以AuNPs/Cys/酯化Ru(bpy)_3~(2+)修饰的ITO电极可用于微流控芯片电化学发光检测中。 第五章,采用自制的微流控芯片电化学发光检测装置,以碳纤维簇微盘电极为工作电极,Ru(bpy)_3~(2+)为发光试剂测定了单个人白血病细胞中谷胱甘肽的含量。确定了检测谷胱甘肽的最佳检测条件是:Ru(bpy)_3~(2+)的浓度5.00×10~(-3) mol·L~(-1),缓冲溶液为pH=7.4的2.00×10~(-2) mol·L~(-1)磷酸缓冲溶液,分离电压为1.3 kV,检测电势为1.4 V(vs. Ag/AgCl),进样电压为1.0 kV,进样时间15 s。在此条件下,得到谷胱甘肽的线性范围为5.00×10~(-7)~(-1).00×10~(-5) mol·L~(-1),线性回归系数为0.9976,检测限可达1.7×10~(-7) mol·L~(-1)(S/N=3)。5.00×10~(-7) mol·L~(-1)谷胱甘肽标准溶液连续进样7次平行测定的迁移时间与电化学发光强度的相对标准偏差(RSD)分别为0.85%和2.8%。采用该方法将单个细胞通过电迁移导入芯片的双T交叉点,在1.0 kV的电压下白血病细胞迅速溶膜,溶膜后细胞中的组分在微流控芯片中得到分离并检测。用上述方法测得人白血病细胞中谷胱甘肽的含量为0.158~(-1).32 fmol。
【学位授予单位】:青岛科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:O657.1

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