毛細(xì)管電泳芯片具有分析速度快、樣品用量少、分離效率高等諸多優(yōu)點(diǎn),自問(wèn)世以來(lái),就得到了人們的普遍關(guān)注。在短短十幾年的發(fā)展時(shí)間里,它迅速發(fā)展成為一種有效的分析檢測(cè)手段,在生命科學(xué)、分析化學(xué)等諸多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

其中,一維毛細(xì)管電泳芯片在基礎(chǔ)理論、加工技術(shù)、流體控制和檢測(cè)裝置等方面均得到了廣泛深入的研究,而在此基礎(chǔ)上提出的二維毛細(xì)管電泳芯片,將兩種不同的分離機(jī)制相耦聯(lián),因而具有原先任何一種分離方法所無(wú)法比擬的分離能力。

本論文的研究工作主要包括:一維毛細(xì)管電泳芯片的制作與分離實(shí)驗(yàn)、二維毛細(xì)管電泳芯片的設(shè)計(jì)和二維芯片制作工藝實(shí)驗(yàn)研究等三方面內(nèi)容。我們使用聚二甲基硅氧烷為材料,加工制作出十字交叉形管道結(jié)構(gòu)的一維毛細(xì)管電泳芯片,并在此芯片上進(jìn)行了初步的DNA片段長(zhǎng)度分析實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該芯片可以完成對(duì)DNA片段的分離分析檢測(cè),平均理論塔板數(shù)約為16,000,可以將相差10bp的DNA片段分離檢測(cè)出來(lái),分離效率為0.43。同時(shí),對(duì)目前芯片中存在的一些問(wèn)題進(jìn)行了比較詳細(xì)的分析和討論,并指出了今后的改進(jìn)方向。

在成功實(shí)現(xiàn)一維毛細(xì)管電泳芯片樣品分離實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,根據(jù)二維毛細(xì)管電泳芯片的原理,提出了二維毛細(xì)管電泳芯片的實(shí)驗(yàn)方案,通過(guò)對(duì)流體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的理論模擬和芯片局部結(jié)構(gòu)的改進(jìn),完成了二維毛細(xì)管電泳芯片的設(shè)計(jì)。并根據(jù)此設(shè)計(jì),對(duì)其制作工藝進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)現(xiàn)了二維毛細(xì)管電泳芯片的制備。