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微流控分析芯片的激光诱导荧光微球检测

胡宏华  
【摘要】:本文主要研究微流控芯片上的5.6μm微球激光诱导荧光的共焦光学检测方案,详细论述了该方案的设计过程和实验结果,由于微流控芯片液流传输系统和光学检测系统互相分离,因此本方案具有传统流式细胞检测模式所未有的优点。 微球的激光诱导荧光检测是当前医学和生物学领域研究的新方向。微球表面经过荧光分子标记,利用流式细胞仪技术对于微球进行荧光检测,是医学分析的基础。本文利用微流控芯片建立液体流场夹带5.6μm荧光微球逐个通过光学检测区;利用共焦系统建立激光诱导荧光的光学系统,通过优化系统参数,建立合理的荧光激发区域保证单个荧光微球的激发,并设计与微通道结构相吻合的光学层析深度,保证了光学系统检测的有效性和灵敏度。经过实验证明,本光学系统的对于藻红蛋白(R-phycoerythrin, R-PE)溶液的最低检测浓度达到0.45nMol/L,相当于122个分子的水平。其荧光微球检测的信噪比达到58.9,满足单个检测的灵敏度要求。 作为“全微分析系统(μ-TAS)”的范畴,本文第一章介绍了微流控芯片荧光检测领域的基本概念和进展,并在第二章从理论上详细叙述了本方案各大部分的设计基础。本文的第三章详细叙述了光学检测系统各个部分的详细设计和参数选择的过程,并在第四章对于整个系统进行了光学性能的测试,获得满足于要求的数据结果。本文的第五章对于整个方案进行了总结和展望。


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