收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

芯片电泳分离—电化学发光检测联用研究

赵金金  
【摘要】:本文从分析方法和仪器搭建两方面入手,以体现微流控芯片系统快速高效分离和电化学发光检测高灵敏度为目标,进行了一些探索性工作: 第一部分,芯片电泳是近年来发展快速且具有广泛应用前景的新技术,其中PDMS电泳芯片的表面改性是目前研究的热点之一。聚苯乙烯微球作为色谱介质或被修饰到电泳管道内已引起科学家们的关注,但将纳米级聚苯乙烯微球固定到PDMS管道内尚未见报道。本文合成了纳米级表面荷正电的聚苯乙烯微球,并采用气-液界面自组装的方法将其制备成二维聚苯乙烯微球阵列,然后将该阵列转移至PDMS电泳管道内壁上,随后将聚阴离子-聚苯乙烯磺酸钠引入管道内,通过静电吸附使管道表面带有丰富的负电荷,以改进管道内壁荷电情况。修饰后的电泳管道电渗流稳定,被分析物吸附减少,分离效率显著提高。将修饰好的电泳芯片与柱端碳盘电极电化学检测联用,用于多巴胺、5-羟色胺、肾上腺素这3种神经递质以及儿茶酚的分离,这4种物质在修饰后的管道上达到了基线分离,其中多巴胺和5-羟色胺的分离度达到了12.5,显著优于已有文献报道。 第二部分,电化学发光分析法(ECL)由于其可控性好、灵敏度高、仪器简单等优点已成功应用于环境科学、生命科学和材料科学等领域。鲁米诺是最常见的发光试剂之一,它具备很好的发光性能,尤其是有活性氧存在时强烈增敏其发光,提供了优异的检测平台。鲁米诺的电化学发光作为酶催化反应的信号输出,研制ECL生物传感器是现代分析化学的前沿领域之一。本文在碳纳米管/铁氰化钾修饰的铂电极上吸附胆碱氧化酶(ChOx),基于鲁米诺的电化学发光构建了一种对胆碱有灵敏和选择性响应的ECL生物传感器,实验优化了传感器研制和检测的最佳条件。酶反应中产生的过氧化氢增强鲁米诺的电化学发光强度,从而可得到发光强度与溶液中底物胆碱浓度的线性关系。对所制备传感器分析性能进行了表征,并应用于大鼠血清中胆碱的检测。该传感器显示了对胆碱的快速响应并具有良好的稳定性和重复性,较宽的线性范围和更低的检出限,为胆碱检测在医疗领域的应用提供了一种高性能的新方法。 第三部分,电化学发光修饰电极提高和改善了电化学发光的分析性能,ITO玻璃作为一种常见修饰电极基底,具有成本低、表面电阻小、光透性好等优点。实验中发现,在碱性溶液中没有发光试剂存在时,向ITO电极施加脉冲电压依然可监测到发光信号,本文对这一发光现象及其机理进行了探索。实验证明:发光实体为溶液中的活性氧,而ITO玻璃对发光有增强作用,向ITO施加脉冲电压时其对发光的增强作用更为明显。量子点作为一种新兴的电化学发光纳米材料,具有高灵敏度、高选择性、快速和成本低等优点。且研究表明,纳米金或碳纳米管对量子点电化学发光有增强作用。本文合成了水溶性CdTe量子点,并将其与碳纳米管和壳聚糖纳米复合材料混合修饰到导电玻璃(ITO)电极上,制备了性能稳定的电化学发光电极并将其应用到分析检测中。由于不同的研究工作对电化学发光仪器的要求不尽相同,所以至今电化学发光研究所用的仪器多由研究者自己自行设计、搭建,尤其是电化学发光池的设计与使用更是如此。本文设计了一种基于CdTe量子点纳米复合材料修饰ITO电化学发光电极的纳升级微型电化学发光检测池。其特征在于:检测池体积小、几无死体积;测试溶液输入流路正对工作电极、灵敏度高;ITO玻璃电极兼具发光池光窗的作用,正对PMT光窗,光信号采集效率高。将流动注射装置与该发光池联用,结合了电化学发光的高灵敏度和流动注射的实用性,单流路,简单高效,并以此为基础,优化了电化学发光脉冲电压、助反应剂三乙胺(TEA)的浓度和流动注射流速等因素,研究了对电化学发光有猝灭作用的多巴胺的检测,检测限为3.6pM,质量检测限达1.08amol,是目前可检索文献中灵敏度最高的方法之一。 第四部分,微型电化学发光检测池研制的终极目标就是使之与芯片电泳分离联用,以实现高效分离和高效检测的结合。本文对芯片电泳分离-电化学发光检测联用技术进行了初步研究。考察了电泳高压场对电化学发光过程的影响,工作电极和芯片电泳管道出口端的距离等因素,并在此联用装置上实现了对多巴胺的检测。初步研究结果为下一步研究指明了方向,包括:1、结合本研究中已经采用的聚苯乙烯纳米小球分离管道修饰技术以提高分离效率,改善溶质峰峰形并同时得到更高检测灵敏度;2、对分离管道尺寸和检测池的匹配进行优化,以充分发挥多巴胺等物质对CdTe量子点电化学发光的猝灭效率而提高检测灵敏度;3、针对芯片电泳进样量较小限制检测灵敏度这一重要因素,采用进样富集等技术进一步提高检测灵敏度。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 田丙正;郭文英;屠一锋;;流动注射微型电化学发光池的研制及性能研究[J];常熟理工学院学报;2009年04期
2 吕家根,章竹君,郑鹄志;电化学发光新体系及其在原位、在线、实时监测家兔血液铜代谢过程中的应用[J];化学学报;2002年07期
3 安镜如;陈曦;;硫酸双肼酞嗪的电化学发光的研究及应用[J];分析化学;1989年10期
4 安镜如;林金明;;新试剂5-(对-苯胺偶氮)-2,3-二氢-1,4-酞嗪二酮的电化学发光研究[J];分析化学;1991年03期
5 徐国宝,董绍俊;电化学发光及其应用[J];分析化学;2001年01期
6 屈颖娟,郑行望,章竹君,裴拥爱;盐酸克伦特罗的电化学发光检测器的研究[J];陕西师范大学学报(自然科学版);2004年03期
7 林金明,安镜如;新试剂6-(2-羟基-4-二乙基氨苯偶氮)-2,3-二氢-1.4-酞嗪二酮的电化学发光研究[J];福州大学学报(自然科学版);1991年01期
8 唐亚兵;邢达;刘晋峰;朱德斌;;电化学发光反转录聚合酶链式反应技术检测齿兰环斑病毒[J];分析化学;2006年08期
9 童九如,A.B.Ellis;非均匀CdS_xSe_(1-x)电极的光致发光和电化学发光[J];感光科学与光化学;1984年01期
10 李瑛琇,朱连德,朱果逸;光导纤维电化学发光葡萄糖传感器的研究[J];分析试验室;2001年05期
11 高秀霞;徐春荧;袁柏青;杨秀云;;毛细管电泳—电化学发光分离检测技术在分析化学中的应用[J];长春理工大学学报(自然科学版);2009年04期
12 屠一锋,黄炳强,郭文英,陈瑾;中性体系中鲁米诺电化学发光行为[J];分析化学;2002年06期
13 朱连德,李瑛琇,朱果逸;流动注射电化学发光法测定半胱氨酸和谷胱甘肽[J];分析试验室;2003年02期
14 储海虹,齐莹莹,徐杨,黄炳强,屠一锋;中性介质中I~-对鲁米诺电化学发光的增敏作用及机理研究[J];光谱学与光谱分析;2005年05期
15 顾雪凡;郑行望;;过氧乙酸的现场电化学转换及其化学发光法测定[J];陕西师范大学学报(自然科学版);2008年03期
16 郑行望,章竹君,王琦,丁红春;基于电还原鲁米诺电化学发光分析法测定水样中钼Ⅵ[J];分析化学;2003年09期
17 郭文英,徐杨,黄炳强,屠一锋;中性介质中鲁米诺电化学发光监测氧还原过程研究[J];苏州科技学院学报(自然科学版);2003年04期
18 石鑫;王捷;刘仲明;;毛细管电泳Ru(bpy)_3~(2+)电化学发光的研究进展[J];化学研究;2010年04期
19 朱德斌,邢达,沈行燕,闫贵虹;一种基于电化学发光技术的高灵敏度PS-1基因点突变检测方法[J];科学通报;2003年13期
20 齐莹莹,吴莹,狄俊伟,屠一锋;电化学发光猝灭法测定谷胱甘肽[J];光谱学与光谱分析;2005年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 尹学博;汪尔康;;腐蚀接头毛细管电泳电化学发光系统用于临床药物的快速检测[A];第二届全国微全分析系统学术会议论文摘要集[C];2004年
2 袁若;;电化学发光免疫传感器的研究[A];中国化学会第十届全国发光分析学术研讨会论文集[C];2011年
3 刘慧静;袁若;柴雅琴;;基于半导体膜的电化学发光免疫传感器[A];中国化学会第十届全国发光分析学术研讨会论文集[C];2011年
4 汪尔康;;微流控芯片电化学与电化学发光检测的某些进展[A];第二届全国微全分析系统学术会议论文摘要集[C];2004年
5 尹学博;辛有英;刘东元;唐春霞;赵玥;;基于DNA识别的电化学发光金属离子/生物分子传感研究[A];中国化学会第十届全国发光分析学术研讨会论文集[C];2011年
6 吕家根;;一种新的与微型化自发电池整合的电化学发光检测芯片研究[A];第二届全国微全分析系统学术会议论文摘要集[C];2004年
7 杨帆;郭志慧;;基于电化学发光能量转移的非标记型DNA传感器的研究[A];中国化学会第十届全国发光分析学术研讨会论文集[C];2011年
8 刘晓庆;史立红;牛文新;李海娟;徐国宝;;增强三联吡啶钌电化学发光检测灵敏度的方法[A];第四届海峡两岸分析化学学术会议论文集[C];2006年
9 邢达;;利用电化学发光的高灵敏度转基因物种检测技术[A];第八届全国发光分析暨动力学分析学术研讨会论文集[C];2005年
10 李海娟;刘晓庆;胡连哲;牛文新;韩双;史立红;徐国宝;;吡啶钌电化学发光检测异氰酸酯[A];中国化学会第26届学术年会分析化学分会场论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵金金;芯片电泳分离—电化学发光检测联用研究[D];苏州大学;2011年
2 郭文英;纳米增敏与流动注射电化学发光分析研究[D];苏州大学;2011年
3 韦秀华;增敏鲁米诺电化学发光用于活性氧流动注射检测中的研究[D];苏州大学;2013年
4 李璐;生物单分子定量检测新方法及电化学发光共振能量转移[D];山东大学;2010年
5 柏建国;毛细管电泳及其电化学发光在食品和生物检测中的应用[D];吉林大学;2010年
6 高英;毛细管电泳电化学发光检测技术的应用研究[D];天津大学;2006年
7 李延;电化学发光DNA和适体生物传感器的研究[D];陕西师范大学;2008年
8 梁耀东;化学发光新体系、电化学发光新方法的研究及应用[D];西北大学;2006年
9 李云辉;毛细管电泳电化学发光检测技术及在环境中的应用[D];吉林大学;2006年
10 漆红兰;纳米粒子组装电化学生物传感器和电化学发光免疫分析法的研究[D];陕西师范大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曹广明;联吡啶钌电化学发光增敏研究及在毛细管电泳中的应用[D];湖南大学;2010年
2 陈明;流动注射—电化学发光分析装置研制及活性氧检测研究[D];苏州大学;2011年
3 李建军;电生还原剂的化学发光分析研究[D];陕西师范大学;2001年
4 赵丹;联吡啶钌及其衍生物电化学发光性质研究及应用[D];辽宁师范大学;2011年
5 孙波;基于共价键固定探针的电化学发光适体传感器的研究[D];陕西师范大学;2010年
6 刘慧静;基于苝酐和纳米材料构建的电化学发光生物传感器的研究[D];西南大学;2012年
7 胡小风;水溶性荧光纳米颗粒的电化学发光及其分析应用研究[D];华中农业大学;2010年
8 杨娜;以凝集素为分子识别物质的甘露聚糖电化学发光传感方法的研究[D];陕西师范大学;2011年
9 蔡霞;基于碳纳米管附载双酶体系的乳酸电化学发光生物传感器[D];苏州大学;2010年
10 刘东元;基于三丙胺氧化的电化学/电化学发光适配体传感器的构建及其在蛋白质分析中的应用[D];南开大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 白毅 于洋;长春应化所在电化学领域取得创新性成果[N];中国医药报;2010年
2 通讯员 于洋记者 张兆军;世界首台毛细管电泳电化学发光综合分析仪问世[N];科技日报;2008年
3 长春应化所;毛细管电泳电化学发光检测仪研发成功[N];中国电子报;2003年
4 记者任福海;化学生物分析平台添新成员[N];中国技术市场报;2010年
5 于洋 记者 李泳沩;电化学发光检测法获国家专利[N];吉林日报;2010年
6 于洋;中科院研制成功毛细管电泳分析仪[N];中国化工报;2008年
7 刘春;毛细管电泳电化学发光微型综合分析仪通过鉴定[N];中国医药报;2009年
8 刘丹;我国科研人员发现癌症预警和早期诊断方法[N];医药经济报;2008年
9 柏林 晓荪;长春应化所自主创新能力跃新高[N];吉林日报;2006年
10 陈志峰 卢志勇;新技术检测膀胱癌[N];经济参考报;2003年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978