芯片毛細管電泳負壓進樣及樣品堆積的研究.pdf

1、芯片毛細管電泳(chip-basedCE)技術(shù)是微全分析系統(tǒng)的一個重要研究領(lǐng)域，為了滿足實際樣品分析的要求，快速無歧視進樣和在線樣品預(yù)富集技術(shù)受到了廣泛關(guān)注。本文首次提出了芯片毛細管電泳負壓進樣法，并討論了其在芯片毛細管電泳在線樣品電聚焦富集和高通量分析中的應(yīng)用。 第一章綜述了芯片毛細管電泳的進樣技術(shù)和在線樣品電聚焦富集技術(shù)，其中包括電動力進樣，壓力進樣，場增強樣品堆積，等速電泳和掃集(Sweeping)。 第二章首次提

2、出了一種通過柱塞泵產(chǎn)生的負壓結(jié)合電滲流及液壓的無歧視芯片毛細管電泳負壓進樣法。該方法只需一個柱塞泵(含三通閥)，一個高壓電源，在3秒內(nèi)便可把皮升級樣品定量注入分離通道，樣品的泄漏通過調(diào)節(jié)四個儲液池的液面高度產(chǎn)生液壓差控制，整個分析過程無需電壓切換。以6.0×10-7mol/L羅丹明123(Rh123)和4.0×10-7mol/L熒光素鈉(Flu)為樣品考察了負壓夾流進樣的重現(xiàn)性，Rh123和Flu遷移時間的相對標準偏差(RSD)分別是3

3、.3和1.5％(n=56)。實驗結(jié)果表明，負壓夾流進樣法是一種比傳統(tǒng)的電動夾流進樣法更有效的無歧視效應(yīng)的進樣方法，進樣時間只需3秒，單次測量的耗樣量僅為70nL。 第三章首次提出了六通道芯片結(jié)合負壓大體積進樣進行芯片毛細管電泳場增強樣品堆積的方法，該法能夠在5秒鐘內(nèi)迅速形成長1mm構(gòu)型穩(wěn)定、無歧視效應(yīng)的低電導(dǎo)樣品塞，只需一個柱塞泵和一個不需控制的高壓電源，便可實現(xiàn)進樣、堆積和電泳分離，顯著簡化了芯片毛細管電泳場增強樣品堆積的操作

4、步驟。以配制在低電導(dǎo)溶液中FITC標記的丙氨酸(Ala)和纈氨酸(Val)為樣品，富集倍數(shù)分別為63和103倍。通過選擇合適的電泳緩沖液和樣品溶液還可能用此方法進行芯片上等速電泳和掃集(Sweeping)測定。 在第四章中，我們采用微型真空泵替代柱塞泵，以三通電磁閥替代由步進電機驅(qū)動的三通閥，設(shè)計了一種無需計算機控制，操作更方便、負壓穩(wěn)定可控、效率更高的負壓進樣裝置，而且硬件成本僅為原負壓進樣裝置的十分之一。將此裝置與取樣探針和

5、缺口型試樣管陣列試樣引入系統(tǒng)聯(lián)用，實現(xiàn)了芯片毛細管電泳基于負壓進樣的連續(xù)換樣和高通量分析。以Rh123和Flu為樣品，進樣時間0.5s，分離時間1.5s，換樣時間1s，可得到最高的采樣頻率為1200樣h-1，而且，每次分析樣品消耗僅為0.1μL。 在第五章中，我們首次制作了一種三層玻璃陣列芯片用于進一步考察以微型真空泵為負壓源的壓進樣裝置的性能。該裝置可以在1s內(nèi)同時在陣列8通道的芯片毛細管電泳中引入8個不同樣品，實驗結(jié)果表明，