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微流控芯片液-液萃取和多相层流技术的研究

微流控分析(Microfluidic analysis)自兴起以来,一直得到化学、生物、电子、机械等领域的科学家们的广泛关注。液体在微流控芯片通道中,由于尺度效应导致的许多不同于宏观体系的特点,促使了许多不同于常规方法的无膜分离技术的产生,促进了微流控芯片试样前处理技术的进一步发展。本工作的主要内容是进行基于微流控芯片的无膜液—液萃取技术和无膜多相层流分离技术的研究。第一章对溶剂微萃取技术、微流控芯片液—液萃取技术和微流控芯片多相层流分离技术的发展和现状进行了综述。介绍了这些技术的原理、特点、发展历史及其在各个领域的应用。第二章建立了一个基于液滴捕陷技术的微流控芯片液—液萃取分离系统。首次提出一种新的在微通道中形成微液滴的方法,通过在微通道侧壁加工方形的微结构,将数百皮升的萃取剂液滴捕陷于其中。该方法对形成液滴的体积和位置有准确的控制。在进行液—液萃取分离时,水相试样溶液连续流过萃取剂液滴,通过分析物的扩散传质作用和萃取剂液滴的  (本文共102页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

集成微泵式微流控芯片关键技术的研究

本课题以平面型结构的微型无阀泵和集成微型无阀泵式微流控芯片为研究对象,研究了高刻蚀速率与高表面质量兼具的玻璃湿法刻蚀工艺,创新性的建立了非超净环境下玻璃高效键合的工艺路线,同时,系统地研究了Micro—DPIV微流场可视化检测技术中的显微拍摄、激光照明方式、纳米级示踪粒子布朗运动误差消除、跨帧技术以及高精度互相关图像处理算法等关键技术,研制出国内首台Micro—DPIV微流体流场可视化测试仪器。并集成地应用这两项微流控系统关键技术,完成了平面型微型无阀泵的结构设计、样机制造及性能优化,并以芯片型实验室(Lab on Chip)为应用目标,将微型无阀泵作为自动换样与清洗装置与电泳芯片实现结构及工艺的一体化集成。本课题针对玻璃湿法刻蚀的刻蚀剂成份及配比、刻蚀环境、刻蚀温度以及清洗周期等关键因素进行了大量工艺实验,以兼具高刻蚀速率与高刻蚀表面质量为工艺指标,通过大量工艺实验总结出多种适合不同刻蚀要求的工艺路线,系统地解决了微流控器件刻...  (本文共175页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

微流控芯片加工和试样引入技术的研究

微流控芯片(Microfluidic Chip)分析是微全分析系统(Miniaturized TotalAnalysis Systems,μTAS)或芯片实验室(Lab-on-a-chip)领域中的重要组成部分。它以微机电加工(MEMS)技术为基础,以微通道网络为结构特征,通过对微流体的操纵和控制,目标是在芯片上实现分析实验室的所有操作,包括取样、试样引入、前处理、反应、分离和检测等。微流控芯片的加工是一切微流控芯片分析研究的前提和基础。而微流控芯片试样引入技术的研究则是目前微流控芯片研究中亟待加强的领域。本论文的研究工作主要集中于上述两个领域,进行玻璃基质微流控芯片加工技术和连续试样引入技术的研究。第一章详细综述了相关方向上国内外研究发展的现状,主要包括在玻璃基质微流控芯片的加工技术和微流控芯片试样引入技术方面的进展。第二章在玻璃微流控芯片加工技术研究方面,提出了一种简单的芯片低温和室温键合技术。该技术通过浸泡处理在玻璃芯片表...  (本文共106页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院研究生院(大连化学物理研究所)
中国科学院研究生院(大连化学物理研究所)

微流控芯片电泳分析基础研究

本论文主要针对微流控芯片技术的基础问题开展了一系列研究,主要包括:1、自行设计并搭建了三台激光诱导荧光微流控芯片装置,包括一台四色荧光和两台单色荧光共聚焦激光诱导荧光微流控芯片装置,其中单色荧光微流控芯片装置根据所用激光光源不同,又分为脉冲式和连续式。对所搭建仪器的基本性能进行了考察,研究了样品在微流控芯片中的基本迁移行为,为下一步研究工作奠定了基础。2、对实验室自行设计制造的玻璃微流控芯片建立了性能考察和评价体系。将超低粘度羟丙基甲基纤维素筛分介质用于玻璃芯片中DNA片段的分离分析。对该体系进行优化,考察了添加剂等多种因素对分离性能的影响,探讨了分离机理。这种粘度与水在同一个数量级上的筛分介质,使得溶液的灌入灌出十分容易,因而特别适用于微流控芯片体系。3、对实验室自制的注塑型PMMA 微流控芯片建立了性能考察和评价体系。建立了注塑型PMMA 微流控芯片内表面的动态和静态修饰方法。以表面活性剂为添加剂,对PMMA 芯片微通道内电...  (本文共142页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院研究生院(大连化学物理研究所)
中国科学院研究生院(大连化学物理研究所)

基于分子和细胞水平的微流控芯片诊断研究

微流控芯片或芯片实验室是系统生物学研究的重要技术平台之一。本论文以微流控芯片为技术依托,从具有临床意义的疾病诊断出发,对微流控芯片在基因分析和细胞凋亡等领域的应用进行了一系列具有一定覆盖面的研究,力图发展具有潜在生物医学应用价值的相关技术。论文共分六章。 第一章阐述了微流控芯片在基因分析和细胞凋亡领域研究的进展。 第二~五章集中探讨了利用实验室自行设计、研制的微流控芯片系统,开展以基因多态性分析、外源性基因检测和基因表达为主要途径的基因分析的可行性。主要包括:1)大连地区123 例高血压患者血管紧张素原基因启动子区A-6G基因多态性分析;2)人参微卫星位点短串联重复序列多态性分析,以及在此基础上的东方参和西洋参鉴别;3) 临床常见病原体结核杆菌、丙型肝炎病毒基因PCR 产物和人类白细胞相关抗原(HLA-B27)基因的快速检测;和4)细胞RNA完整性评价及不同组织岩藻糖基转移酶基因表达分析。鉴于细胞凋亡这一生物学过程在疾病诊断和治...  (本文共130页) 本文目录 | 阅读全文>>

山东大学
山东大学

单细胞分析的新方法和肾上腺素细胞传感器

第一章对单细胞分析技术及其在生命科学研究上的应用性进行了综述。分别对毛细管电泳检测的理论和技术,2003年之后毛细管电泳检测方法在分析单细胞上的应用,微流控芯片在细胞培养、细胞操作和细胞内组分测定等方面的应用,影像学单细胞分析方法(包括荧光显微术、共聚焦激光扫描显微术、全内反射荧光显微术)在单细胞分析上的应用进行了简单介绍及综述。第二章中我们建立了未见报道的微流控芯片电泳/柱端安培法检测单个细胞中化学组分的方法。在这个方法中,我们在双T型微流控芯片上实现了单个细胞的电动进样、转移和破膜,并使用安置在双T型微流控芯片的末端电化学检测器对单个细胞中的物质进行了检测。通过在微流控芯片的多通道体系中调整电压,完成了单个原生质体的电压控制进样,并通过施加一个220 V/cm的直流电压将细胞在芯片内溶膜。细胞溶膜后,细胞中要检测的物质在微流控芯片的分离通道中进行电泳分离,并在末端由电化学方法检测。用这个方法测定了单个小麦(Cha9)愈伤组织...  (本文共138页) 本文目录 | 阅读全文>>