化学发光微流控顺序注射生化分析系统的建立及表征

论文摘要

微流控芯片是微全分析系统的核心技术,具有便携、易于集成、分析速度快和消耗试剂量少等优点。顺序注射具有系统简单,进样量及进样次序可程序控制等特点。而化学发光法,设备简单,灵敏度高,是微全分析系统较为理想的检测方法之一。基于顺序注射的原理将微流控芯片技术与化学发光检测方法相结合,在生化分析中将有很大的潜力,尤其在流动焦磷酸测序中可能得到很好的体现。第一章重点对典型的基于发光检测的焦磷酸测序法的原理,应用及主要的影响因素进行了综述,指出在保证荧光素酶热稳定性的条件下,提高温度有利于焦磷酸测序的可靠性提高。第二章以葡萄糖的酶的转化和鲁米诺-铁氰化钾化学发光检测作为模型,对所建立的化学发光微流控顺序注射生化分析系统进行了表征。先将GOX（葡萄糖氧化酶）固定在Affimag SLE磁珠上,通过磁铁将其固定,形成流动磁珠微反应器。基于石英毛细管以及Tygon建立了具有“Y”型通道的微流控顺序注射分析系统,成功实现了酶反应与化学发光反应的空间分离,同时初步展示了该系统在葡萄糖的化学发光分析检测中的可能应用。第三章将微区温度控制单元引入建立的流动分析系统中,以优化酶反应温度条件。使用ITO玻璃作为加热元件,铂电极作为温度传感器,PC机温度程序控制系统进行温度控制。通过对固定化的葡萄糖氧化酶反应区的温度来改变葡萄糖氧化酶的催化活性,对酶反应的温度进行优化。此生化分析系统容易建立和控制,有望克服焦磷酸测序过程中发生正配的碱基数目与所得到的荧光信号不成比例的问题。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 微流控芯片在生化分析中的应用
• 1.3 微流控芯片上的化学发光生化分析
• 1.4 化学发光生化反应——焦磷酸测序
• 1.4.1 焦磷酸测序体系
• 1.4.2 对焦磷酸测序体系的优化
• 1.4.3 焦磷酸测序仪
• 1.5 微流控混合芯片上的化学发光分析系统
• 1.6 微流控芯片上的温控方法
• 1.6.1 接触式加热
• 1.6.2 非接触式加热
• 1.7 本论文的设计思想
• 第二章 化学发光毛细管流动混合微反应器的建立
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 实验原理
• 2.2.2 仪器与器材
• 2.2.3 试剂及配置
• 2.2.4 固定葡萄糖氧化酶的磁珠微反应器的制备
• 2.2.5 实验流程
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 磁珠微反应器的设计
• 2.3.2 在磁性微球上固定葡萄糖氧化酶的影响因素
• 2.3.3 鲁米诺以及铁氰化钾浓度的影响
• 2.3.4 毛细管长度的优化
• 2.3.5 检测窗口毛细管内径的影响
• 2.3.6 检测窗口离混合点的位置的优化
• 2.3.7 出峰情况
• 2.3.8 缓冲溶液冲洗量的影响
• 2.3.9 流速的影响
• 2.3.10 停流前通入缓冲溶液体积的影响
• 2.3.11 停流时间的影响
• 2.3.12 磁珠微反应器中磁性微球的固定效果
• 2.4 小结
• 第三章 化学发光微流控流动酶反应器的温度控制
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验仪器与装置
• 3.2.2 实验器材与试剂
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 加热方式的选取
• 3.3.2 温控芯片的制作
• 3.3.3 温度对固定在磁性微球上的葡萄糖氧化酶的影响
• 3.4 小结
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢