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微流控芯片液液波导吸光度检测系统的研究

微流控芯片液液波导吸光度检测系统的研究

作者：马滢雪东北大学

学位级别：硕士

随着科学技术的发展,分析仪器不断向微型化、自动化和便携化发展,微型全分析系统正是为适应这一要求而提出的。微流控吸光度检测在微型化仪器方面具有突出的优势,然而随着待测试样体积的减少,对检测系统灵敏度的要求也越来越高。液芯波... 详细信息

随着科学技术的发展,分析仪器不断向微型化、自动化和便携化发展,微型全分析系统正是为适应这一要求而提出的。微流控吸光度检测在微型化仪器方面具有突出的优势,然而随着待测试样体积的减少,对检测系统灵敏度的要求也越来越高。液芯波导管具有限定光信号沿特定路径通过内全反射进行传播的功能,可有效降低光信号在传播中的损失,增加吸收光程,提高检测灵敏度。本文利用两种不同折射率的液体在微通道内形成液液层流,以此形成液液波导,建立了结构简单、具有较高检测灵敏度的微流控液液波导吸光度检测系统。第一章,综述了基于液芯波导技术的光学检测系统,包括液芯波导吸收光度检测技术、荧光检测技术、化学发光检测技术以及拉曼光谱检测技术;介绍了微流控液液层流技术及其应用：提出了本文的工作目的及设计思想。第二章,利用液液层流技术形成液液波导,建立了基于液液波导技术的微流控吸光度检测系统。利用折射率较大的有机相与折射率较小的水相在微通道内形成液液层流,其中有机相为液芯,水相为包层,以此形成液液波导系统。以一定角度入射的光信号在液液两相界面上发生全反射,增加了有效吸收光程,提高了吸光度检测的灵敏度。利用甲基红的正己醇溶液和水分别作为内芯及包层,对微通道的长度、液芯宽度及通道深度等实验条件进行了优化。在最优的实验条件下,该方法测定甲基红的线性范围为0.01-1.00 mmol/L,线性回归方程为y=0.0343+0.8219x (x:mmol/L, R2=0.9973),检出限为9.7×10-6mol/L (3σ), RSD为6.1%(n=11)。利用液液波导吸光度检测系统对苏丹红II样品进行检测,线性范围为0.005～0.500 mmol/L,线性回归方程为y=0.119+4.392x(x: mmol/L),采用本系统对鸡蛋中的苏丹红进行测定,回收率为93.3%-107.5%。线性相关系数为R2=0.9966,检出限为1.8×10-6mol/L (3σ), RSD为6.4%(n=11)。第三章,对基于液液波导技术的微流控吸光度检测系统进行了总结。

关键词：液液波导微流控吸光度检测苏丹红

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微流控液液萃取-液液波导集成化分析系统

高等学校化学学报 2016年第4期37卷 648-653页

作者：姜健李盼盼马滢雪杨春光徐章润辽东学院化学工程学院丹东118003 东北大学分析科学研究中心沈阳110819

利用溴化1-丁基-3-甲基咪唑离子液体/碳酸钠溶液双水相体系,实现了多相层流液液萃取.以具有较高折射率的离子液体为液芯,较低折射率的盐溶液为包层,实现了液液波导吸光度检测.据此建立了一种液液萃取与液液波导检测集成化的微流控分析系... 详细信息

利用溴化1-丁基-3-甲基咪唑离子液体/碳酸钠溶液双水相体系,实现了多相层流液液萃取.以具有较高折射率的离子液体为液芯,较低折射率的盐溶液为包层,实现了液液波导吸光度检测.据此建立了一种液液萃取与液液波导检测集成化的微流控分析系统.该系统对甲酚红试样的萃取率在93%以上,对甲酚红试样检测的线性范围为0.01～0.40 mg/mL,相对标准偏差为3.4%（n=11）,检出限为3.8μg/mL（3σ）.该系统将萃取分离与液液波导长光程吸光度检测集成在一起,为拓展吸光度检测在微流控系统中的应用提供了新思路.

关键词：微流控芯片离子液体双水相萃取液液波导吸光度检测集成化

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用于离心式微流控生化分析芯片的光探测系统

激光与光电子学进展 2015年第12期52卷 148-153页

作者：王宇郝鹏武俊峰徐阳邓永波吴一辉中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室吉林长春130033 中国科学院大学北京100049

针对离心式微流控生化分析芯片的结构特点,设计了一种基于吸光度检测技术的光探测系统。通过双波长检测方法降低了闪烁氙灯光强输出稳定性差对吸光度检测结果的影响,采用同步触发的定位方式实现了检测过程中芯片的精确定位,并分析了进... 详细信息

针对离心式微流控生化分析芯片的结构特点,设计了一种基于吸光度检测技术的光探测系统。通过双波长检测方法降低了闪烁氙灯光强输出稳定性差对吸光度检测结果的影响,采用同步触发的定位方式实现了检测过程中芯片的精确定位,并分析了进样误差对吸光度检测结果的影响。实验结果显示,采用双波长检测方法时系统吸光度重复性为0.0994%CV(变异系数);同步触发定位误差极小,在该种定位方式下的吸光度重复性为0.1429%CV;样品与试剂的进样重复性小于2%CV,满足国家标准。该系统结构简单,易于集成,检测结果稳定可靠,在医学临床诊断领域具有重要的实用价值。

关键词：生物光学光探测系统吸光度检测定位误差进样误差微流控芯片

微流控液液萃取—液液波导集成化分析系统的研究

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微流控液液萃取—液液波导集成化分析系统的研究

作者：李盼盼东北大学

学位级别：硕士

集成化是微流控分析的主要特征之一。集成化的分析系统不仅能简化操作过程,而且避免试样污染,减少试样和试剂消耗,有助于实现自动化和便携化。本文提出了一种集成化的微流控液液萃取-液液波导吸光度分析系统。在多相层流通道中实现了离... 详细信息

集成化是微流控分析的主要特征之一。集成化的分析系统不仅能简化操作过程,而且避免试样污染,减少试样和试剂消耗,有助于实现自动化和便携化。本文提出了一种集成化的微流控液液萃取-液液波导吸光度分析系统。在多相层流通道中实现了离子液体双水相萃取;将萃取后的多相层流引入检测通道,利用液液界面上的全反射现象,形成了液液波导检测体系。微流控液液萃取和液液波导检测的集成化既提高了萃取物质的富集倍数,又增加了检测的有效光程,从而大大提高了微流控芯片吸光度检测的灵敏度。第一章,综述了微流控液相微萃取技术的诞生及发展,重点介绍了微流控芯片液相萃取技术;并综述了离子液体双水相体系及其应用和液芯波导吸光度检测技术;提出了本文的工作目的及设计思想。第二章,设计并制作了集成液液萃取及液液波导吸光度检测的微流控芯片,建立了微流控液液萃取和液液波导吸光度检测集成化的分析系统。以溴化1-丁基-3-甲基咪唑/磷酸钾的离子液体双水相为微萃取体系,折射率较大的溴化1-丁基-3-甲基咪唑为液芯,折射率较小的甲酚红的磷酸钾溶液为内包层,为防止通道壁吸附甲酚红,又引入磷酸钾水溶液为外包层。流体在螺旋形微通道中形成稳定的层流,实现了溴化1-丁基-3-甲基咪唑对甲酚红的连续液液萃取;将萃取后的三相层流引入到检测通道,形成3 cm的液液波导流通池,进行吸光度检测。该系统对甲酚红的富集倍数为2倍,萃取率达90%以上。检测甲酚红试样的线性范围为0.1-5 mmol·L-1,检出限为2.4×10-5mol·L-1 (3σ),相对标准偏差为3.4%(n=11)。其检测灵敏度较无液液波导吸光度检测提高了约3倍。并进一步建立了三维流体聚焦的液液波导吸光度检测系统。第三章,对基于多相层流技术的微流控萃取-吸光度检测集成化的微全分析系统进行了总结,对液液萃取-三维液液波导吸光度分析体系的集成化提出了展望。

关键词：微流控技术液液萃取液液波导离子液体双水相萃取吸光度检测

靶向葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PD）抑制剂的发现与验证

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靶向葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PD）抑制剂的发现与验证

作者：罗钟源南京中医药大学

学位级别：硕士

细胞中存在多种葡萄糖分解的途径,较为常见的有糖酵解、三羧酸循环以及戊糖磷酸途径（pentosephosphatepathway,PPP）。PPP途径是在胞浆中进行的,由于细胞的需求在不同时期并不一样,因此,PPP在细胞不同的生命活动以及生理条件下会产生... 详细信息

细胞中存在多种葡萄糖分解的途径,较为常见的有糖酵解、三羧酸循环以及戊糖磷酸途径（pentosephosphatepathway,PPP）。PPP途径是在胞浆中进行的,由于细胞的需求在不同时期并不一样,因此,PPP在细胞不同的生命活动以及生理条件下会产生不同的多种产物,它可以分为氧化支路和非氧化支路。氧化支路能够产生NADPH以及核糖用以支持细胞活动,其中包括葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PD）、6-磷酸葡萄糖酸内酯酶（6PGL）及6-磷酸葡萄糖脱氢酶（6PGD）催化的三个不可逆反应。G6PD最具有代表性的功能就是维持细胞的氧化平衡,缺失的G6PD酶活性或者失调的G6PD状态会阻止正常的细胞增殖以及胚胎和生物体的发育。由于G6PD介导和影响着多种疾病的发生、诊断、治疗和预后,研究和开发G6PD抑制剂是十分必要的。并且,靶向G6PD的小分子抑制剂的发现会进一步加速以G6PD为靶点的肿瘤治疗的研究。在论文的第二、三章,本研究首先通过构建了编码G6PD的质粒,进行了 G6PD蛋白的表达,并以此纯化得到纯度达到百分九十五以上的目的蛋白用于后续的实验。之后建立并优化了基于酶动力学循环与NADPH吸光度检测的靶向G6PD的抑制剂高通量筛选平台,在此基础上,本研究对实验室内自建的化学物库并进行了高通量的筛选。通过对初筛的化合物进行确证,确定活性较好的化合物并进行了假阳性排除,利用MST以及SPR进行了结合实验验证,二者的结合推动进一步实验探究。通过稀释抑制酶动力学实验,研究发现Wedelolactone对G6PD的酶活性抑制的作用是可逆性与可恢复的。同时,通过酶动力底物竞争实验,研究发现Wedelolactone对G6PD的两个底物NADP+以及G6P都是非竞争的,综合两方面的结果,Wedelolactone是一个靶向G6PD的底物非竞争性的可逆性抑制剂。但是根据这些实验无法判断Wedelolactone是作用在G6PD蛋白的哪一个具体的位点,因此,本研究想要通过共同结晶的方式研究Wedelolactone与G6PD蛋白更加精密的作用模式,首先,将G6PD在不同条件下进行点晶体以及晶体生长,找到了能够进行晶体堆积与生长的一系列条件,之后通过将G6PD的空晶与筛选出的Wedelolactone化合物孵育,进行晶体衍射,我们这为之后研究进一步进行共晶生长条件优化与共晶衍射提供了帮助。论文第四章,本研究在细胞水平探究Wedelolactone对于G6PD的影响。通过在Hepal-6以及Ovcar3细胞上开展细胞活力检测、细胞克隆形成实验和细胞葡萄糖消耗检测,来分别表征苗头化合物Wedelolactone对肝癌细胞和卵巢癌细胞增殖的影响。同时结果表明Wedelolactone影响Hepa 1-6和Ovcar3细胞葡萄糖消耗水平,来影响肿瘤的生长。在本论文中,本研究的主要工作是建立靶向G6PD的抑制剂高通量筛选体系,这为其他氧化还原酶的研究提供了新的策略,具有应用价值。同时发现了 G6PD的非共价非竞争性的小分子抑制剂Wedelolactone,为G6PD抑制剂的发现与疾病抗肿瘤策略提供了新思路。

关键词： G6PD 酶动力学循环天然产物吸光度检测非共价抑制剂

微流控芯片液液萃取-液芯/液层波导集成化分析系统

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微流控芯片液液萃取-液芯/液层波导集成化分析系统

第二十届全国色谱学术报告会及仪器展览会

作者：姜健李盼盼马滢雪杨春光徐章润东北大学分析科学研究中心辽东学院化工与材料学院

＜正＞吸收光度检测是最常用的检测技术之一,也是最早用于微全分析系统的检测技术。但由于微流控芯片通道检测区的体积小、吸收光程短,故导致检测灵敏度低,严重制约了吸收光度检测技术在微流控分析中的应用。采用液芯波导（Liquid-core ... 详细信息

＜正＞吸收光度检测是最常用的检测技术之一,也是最早用于微全分析系统的检测技术。但由于微流控芯片通道检测区的体积小、吸收光程短,故导致检测灵敏度低,严重制约了吸收光度检测技术在微流控分析中的应用。采用液芯波导（Liquid-core waveguide）技术能够有效增加吸收光程[1-3],在

关键词：微流控芯片离子液体双水相萃取液芯/液层波导吸光度检测集成化

来源： cnki会议评论

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提取罐的智能化控制方法

自动化与仪器仪表 2019年第S1期 56-60页

作者：冯贵墨刘庆阁杨毅才兴权高树宇中国船舶重工集团公司第七○三研究所哈尔滨150078

采用了新的结构设计并集成了智能化的控制系统,解决了传统提取装置出液困难、提取传质平衡点无法判断、升温微沸控制困难等问题。优化了提取罐双联过滤器的出液设计,并自动进行双联过滤器的排气、切换和清洗。在提取罐药液循环管道上设... 详细信息

采用了新的结构设计并集成了智能化的控制系统,解决了传统提取装置出液困难、提取传质平衡点无法判断、升温微沸控制困难等问题。优化了提取罐双联过滤器的出液设计,并自动进行双联过滤器的排气、切换和清洗。在提取罐药液循环管道上设置吸光度检测,自动判读提取工段的传质平衡点。控制算法上面结合了离散化的PID算法和PLC有限的系统资源,通过幂函数与对数嵌套的方法实时计算提取罐夹套压力的设定值。整个算法的实现简单、系统开销很小,适合利用PLC等工控处理器有限的系统资源,实现对被控设备的有效控制。

关键词：提取罐智能化双联过滤器吸光度检测幂函数与对数嵌套