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《兰州大学》 2011年
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环烯烃共聚物微流控芯片的制作及改性研究

丁辉  
【摘要】:聚合物芯片具有易加工、制作成本低、通道表面容易修饰、生物相容性好等优点,已逐渐为人们所关注。环烯烃共聚物(COC)是一种新型的工程塑料,它价格便宜,具有良好的化学惰性,同时还具有良好的光学透明性,荧光背景低,这些优异的性能使其在微流控芯片的加工中受到越来越多的重视。但是,COC通道内壁具有很强的疏水性,容易对蛋白质等生物分子产生非特异性吸附,导致样品损失并影响分析重复性,限制了COC芯片在电泳分离中的应用。鉴于此,本论文以COC微流控电泳芯片为研究对象,开展了以下几个方面的工作: 1、建立了一种简易批量制作COC聚合物芯片的方法:在传统金属丝热压法的基础上,采用铜丝为阳模制作通道,热压完成后,直接将铜丝用硝酸腐蚀形成通道,然后通过热封接制成芯片。通过控制热压的温度和时间,可得到通道截面为圆形的COC芯片,且通道表面比较光滑。该方法简单快捷,可实现芯片的批量制作。以FITC衍生的四种氨基酸的混合物(精氨酸、甘氨酸、亮氨酸和谷氨酸)为模型分析物,采用LIF检测,对该芯片的电泳分离性能进行了评价。结果表明,利用该方法制作的芯片具有良好的分离能力,四种氨基酸可在90 s内基线分离。 2、COC芯片微通道的磺化改性研究:利用氯磺酸对COC表面进行磺化改性,未改性COC片表面的接触角约为82°,而改性后的接触角约为41°,说明改性后COC表面亲水性增强。将改性芯片用于氨基酸的电泳分离,与未改性芯片相比,改性芯片样品的分离时间缩短,柱效提高。将改性芯片进一步用于茶叶、红酒等样品的分离分析,结果表明改性芯片具有良好的分离能力。 3、COC芯片微通道的光诱导溴化改性研究:在紫外光照射下,采用溴水对COC片进行溴化改性,然后将溴化的COC片浸入氢氧化钠或乙二胺溶液中,通过亲核取代反应使COC表面连接-OH或-NH2官能团。改性效果通过接触角的测量和荧光素钠染色进行表征。结果表明,改性COC片表面亲水性明显增强。利用该方法对COC芯片通道进行改性,并考察了芯片对蛋白的吸附情况。结果表明,溴-乙二胺改性可减少BSA在通道表面的吸附。通过电泳分离荧光素钠和氨基酸考察了溴-氢氧化钠改性芯片的分离性能,以荧光素钠计算得到的理论塔板数为4.7×105/m。
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TN405

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