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毛细管电泳非接触电导检测分离测定水杨酸及其羟基化产物

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理化检验（化学分册） 2008年第9期44卷 848-850页

作者：赵芳王立新傅崇岗聊城大学化学化工学院聊城252050 聊城大学传媒技术学院聊城252059

利用自组装的毛细管电泳非接触电导检测装置建立了水杨酸(SA,羟基自由基捕获剂)及其羟基化产物2,3-二羟基苯甲酸(2,3-DHBA)和2,5-二羟基苯甲酸(2,5-DHBA)的分离测定方法。在最佳条件下10min内即可完成分离,其线性范围为0.03～15.0mg·L^... 详细信息

利用自组装的毛细管电泳非接触电导检测装置建立了水杨酸(SA,羟基自由基捕获剂)及其羟基化产物2,3-二羟基苯甲酸(2,3-DHBA)和2,5-二羟基苯甲酸(2,5-DHBA)的分离测定方法。在最佳条件下10min内即可完成分离,其线性范围为0.03～15.0mg·L^(-1)L^(-1),检出限(S/N =3)为0.01mg·L^(-1),对0.7mg·L^(-1)混合溶液进行测定,SA、2,3-DHBA和2,5-DHBA峰面积的相对标准偏差(n=8)依次为2.9%,3.2%,3.6%。

关键词：毛细管电泳非接触电导检测水杨酸羟自由基羟基化产物

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毛细管电泳芯片的非接触电导检测系统设计

毛细管电泳芯片的非接触电导检测系统设计

作者：唐海玉大连理工大学

学位级别：硕士

在毛细管电泳芯片的检测方法及其装置的研究中,电化学检测方法因结构简单并易于微型化,一直是国内外学者关注的热点。其中,电容耦合非接触电导检测法因电极与溶液不接触,检测物质具有多样性,在毛细管电泳芯片检测中具有广阔的应用前景... 详细信息

在毛细管电泳芯片的检测方法及其装置的研究中,电化学检测方法因结构简单并易于微型化,一直是国内外学者关注的热点。其中,电容耦合非接触电导检测法因电极与溶液不接触,检测物质具有多样性,在毛细管电泳芯片检测中具有广阔的应用前景。因此,本文开展毛细管电泳芯片非接触电导检测系统的研究。为制作出满足非接触电导测试需求的电泳芯片,根据非接触电导检测池的简化等效电路,提出了较为完善的等效电路结构,并利用MATLAB软件对检测池结构参数与输出信号之间的关系进行了仿真,提出了单检测池及差分检测池非接触电导检测芯片的结构设计。利用MEMS技术,制作了非接触电导检测的电泳芯片,包括基于铬版玻璃的电极基片、PDMS绝缘层、PDMS微沟道盖片及玻璃微沟道盖片,并将其固定在自制的PCB板上,实现了芯片与高压电源及检测电路的有效连接。采用ARM11系列S3C6410处理器,设计了非接触电导检测系统的激励源和信号检测电路,该电路由前置放大、锁相放大、整流滤波、模数转换等模块组成,并使用带有SPI接口的模数转换芯片AD7888进行数据采集,制作出电压幅值在0～15V、频率在10kHz～400kHz范围内连续可调的激励源。基于嵌入式Linux操作系统,为AD7888芯片、继电器、数字电位器等硬件设备编写了Linux驱动程序,使用Qt/E工具开发检测系统的上位机应用软件,可实现数据存储及信号绘制,并能控制检测电路相关参数。利用单检测池电泳芯片,分析了检测池相关参数对检测信号的影响,并在最佳实验参数条件下对不同浓度的氯化钾溶液进行了测试分析,最低检测浓度达到10-Smol/L。利用双检测池结构电泳芯片,对浓度为10-4mol/L的氯化钾溶液进行了差分检测,初步验证了差分检测具有良好的消噪效果。

关键词：毛细管电泳芯片非接触电导检测嵌入式系统微型化

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微流控芯片非接触电导检测技术

微流控芯片非接触电导检测技术

作者：安良坤大连理工大学

学位级别：硕士

非接触电导检测(CCD)是一种简单通用的检测方法,它避免了接触式电导检测中检测电极易污染、易产生气泡等缺点。近年来,非接触电导检测越来越多的被应用于微流控芯片检测技术中,并展现出广泛的应用前景。本文根据微流控芯片检测池的结... 详细信息

非接触电导检测(CCD)是一种简单通用的检测方法,它避免了接触式电导检测中检测电极易污染、易产生气泡等缺点。近年来,非接触电导检测越来越多的被应用于微流控芯片检测技术中,并展现出广泛的应用前景。本文根据微流控芯片检测池的结构建立了新的非接触电导检测的等效电路模型。采用反推法计算电极之间的寄生电容,这种方法考虑了电极周围所有介质对寄生电容的影响。为了保证等效模型的准确性,建立模型时,考虑了沟道中正对电极的溶液对模型的影响,将电极与该段溶液划分为若干个宽度相同的小段进行分析,每一个小段看作是由一个薄膜电容和一个溶液阻抗组成。最后,理论分析了等效模型中薄膜电容和寄生电容对非接触电导检测灵敏度的影响。根据非接触电导检测的原理,设计了信号检测电路,该电路可以产生幅值与频率可调的正弦激励信号,能够从芯片接收电极上提取出微弱电流信号。为了实现在狭小的空间里连续取样,设计了带有探针的微流控芯片,该芯片由三层结构组成：集成薄膜电极的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基片,用于隔离芯片上电极与溶液的聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜和集成微沟道的PDMS盖片。采用蠕动泵原理,设计了一种体积小巧的负压进样装置。采用雕刻工艺,设计制作了安装微流控芯片和负压装置的手持支架,从而实现了检测仪器的便携式操作。使用不同浓度的KC1溶液对项目组设计的便携式非接触电导检测仪器进行了测试,分析了激励频率、检测池电极间距对检测器输出信号的影响。根据实验结果,分析了调理电路和电极之间寄生电容对检测信号的影响。最后,根据本文提出的非接触电导检测等效电路模型计算了检测仪器的理论输出值,相比于简单模型,该模型的理论输出值与实验值更加接近。

关键词：微流控芯片非接触电导检测等效模型信号检测电路

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采用非接触电导检测的PDMS电泳微芯片

采用非接触电导检测的PDMS电泳微芯片

作者：徐飞大连理工大学

学位级别：硕士

非接触电导检测是一种简单通用的检测方法,在电泳微芯片领域中得到了越来越多的应用。微芯片上的检测电极通过一个绝缘层实现与微沟道中液体的隔离,相关研究已证明绝缘层的厚度是影响检测灵敏度的一个重要因素,而如何减小绝缘层厚度一... 详细信息

非接触电导检测是一种简单通用的检测方法,在电泳微芯片领域中得到了越来越多的应用。微芯片上的检测电极通过一个绝缘层实现与微沟道中液体的隔离,相关研究已证明绝缘层的厚度是影响检测灵敏度的一个重要因素,而如何减小绝缘层厚度一直是该领域的一个重要研究内容。本文提出了一种新的绝缘层厚度可控的聚二甲基硅氧烷(PDMS)电泳微芯片。微芯片由一片带有铂电极的玻璃载玻片、一层PDMS薄膜和一片带有微沟道的PDMS盖片组成。首先,利用“剥离”工艺在载玻片上制作出铂电极;接着,在铂电极表面旋涂一层PDMS薄膜,作为绝缘层;然后,利用浇铸法制作出带有微沟道的PDMS盖片;最后,将PDMS盖片和PDMS薄膜永久性键合到一起,完成整个芯片的制作。利用旋涂技术,可以精确控制PDMS绝缘层的厚度至亚微米量级。本文对PDMS薄膜的旋涂技术进行了系统的研究。为了减小PDMS薄膜的厚度,利用甲苯对PDMS预聚物进行了稀释。研究了不同稀释比例和旋涂转速对于PDMS薄膜厚度的影响,最终得到的PDMS薄膜厚度范围为60μm—0.6μm。此外,在绝大部分工艺条件下,得到的不同PDMS薄膜之间的厚度相对标准偏差均小于5%,这说明了PDMS薄膜的厚度可以精确控制,有利于提高整个芯片的制作重复性。在绝缘层厚度为0.6μm的PDMS电泳微芯片上,进行了无机离子的检测灵敏度、分离效率和重复性研究。首先,对非接触电导检测的激励频率和激励电压进行了优化,得到的优化激励频率为120kHz、电压为30Vpp(峰峰值)。接着,在优化后的激励频率和电压下,得到的钠离子检出限为0.07μM,低于已报道的所有在微芯片上采用非接触电导检测得到的钠离子检出限。为了进一步说明绝缘层厚度对于非接触电导检测灵敏度的影响,在另两片结构相同但绝缘层厚度不同(50μm和15μm)的微芯片上,同样对钠离子的检出限进行了测试。利用这两种芯片,得到的钠离子检出限分别为3μM和1μM,比0.07μM高了近两个数量级,这验证了绝缘层厚度对于检测灵敏度的重要影响,同时也说明了在一定的厚度范围内,绝缘层越薄检测灵敏度越高。然后,对无机离子进行了电泳分离实验,得到的钾离子和钠离子的分离效率分别为49000和41000plates/m,高于已报道的采用复合材料芯片进行的电泳分离实验结果。最后,对单个芯片和多个芯片之间的电泳分离重复性进行了研究,得到了较高的重复精度。钾离子和钠离子的出峰时间的相对标准偏差低于1%,峰高的相对标准偏差低于3%。

关键词：电泳微芯片非接触电导检测绝缘层旋涂聚二甲基硅氧烷

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基于ARM9的便携式非接触电导检测器

基于ARM9的便携式非接触电导检测器

作者：王宁大连理工大学

学位级别：硕士

本文研制了一种应用于微流控芯片的便携式非接触电导检测器。该检测器在ARM9嵌入式平台上开发,全部功能由ARM9微处理器完成,不再需要独立的计算机进行控制,因此具有集成化、便携式的显著特点,能够更好地满足微流控芯片的现场检测需求。... 详细信息

本文研制了一种应用于微流控芯片的便携式非接触电导检测器。该检测器在ARM9嵌入式平台上开发,全部功能由ARM9微处理器完成,不再需要独立的计算机进行控制,因此具有集成化、便携式的显著特点,能够更好地满足微流控芯片的现场检测需求。检测器的硬件部分主要包括信号激励、信号调理、信号采集处理及显示单元。信号激励由MAX038函数信号发生芯片完成;信号调理包括整流、滤波、放大部分;信号采集由单片机控制模数转换器完成;信号最终在触摸屏上显示。检测器的软件部分包括操作系统、驱动程序和应用程序。操作系统由各个系统模块组成,如内核、对象存储模块、通信模块等;驱动程序主要包括模数转换器和数模转换器的驱动程序;应用程序具有数据采集、信号图谱实时显示、数据存储等功能。检测器提供的激励信号频率范围为0-2MHz,激励电压为0-20Vpp(峰峰值)。研制出的检测器的主板尺寸为130mm×102mm×35mm。为了验证该检测器的分析性能,在自制的微流控芯片上,对检测器的激励频率和激励电压进行了优化。在优化的频率50kHz和电压20Vpp下,得到的氯化钾检出限为9.1μM。与已报道的结果相比,该检测器不仅外形尺寸更小,实现了真正的便携化,而且检测性能并没有降低。

关键词：微流控芯片 ARM9 非接触电导检测检测器便携式

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便携芯片电泳非接触电导检测研究

便携芯片电泳非接触电导检测研究

作者：涂洁华中科技大学

学位级别：硕士

全氟辛烷磺酰基化合物(PFOS)和全氟辛酸铵(PFOA)衍生物得到的共聚物在当今工业中得到广泛应用。研究表明,PFOS和PFOA类物质是危害人类健康的环境污染物,是全球斯德哥尔摩公约重点关注对象,但是目前还未找到完全合适的替代品,因此研究PFO... 详细信息

全氟辛烷磺酰基化合物(PFOS)和全氟辛酸铵(PFOA)衍生物得到的共聚物在当今工业中得到广泛应用。研究表明,PFOS和PFOA类物质是危害人类健康的环境污染物,是全球斯德哥尔摩公约重点关注对象,但是目前还未找到完全合适的替代品,因此研究PFOS和和PFOA等全氟化合物的检测技术具有重要意义。目前PFOA及PFOS检测技术如光学检测、质谱检测等对测试样品要求高,且检测装置庞大,不利于现场测量。本文针对现场检测含氟化合物,提出非接触电导检测的微芯片电泳系统。论文首先比较了现有全氟化合物检测技术,再重点评述微流控芯片及其非接触电导检测技术的研究进展的基础上,用于分析全氟化合物提出的的便携式芯片电泳非接触电导检测仪器。其次,论文研究了非接触电导检测器的电路设计,包括检测器电路构成、激励信号选取和信号检测电路设计。本文选择高速函数发生器MAX038为核心并采用微控制器STM32作为电压控制系统,为检测器提供正弦激励交流信号;设计了基于选择电流反馈法的初级I-V转换电路、信号放大和整流电路,通过软件仿真,验证了非接触电导检测器的检测电路设计的可行性,并制作了检测电路PCB板,用于非接触电导检测。最后,论文构建了微流控芯片电泳非接触电导检测仪器试验测试平台。通过两电极非接触检测器电极系统的制作和电路测试,完成了不同溶液浓度的非接触电导测试。研究表明,本文设计的非接触电导检测器可有效感应出浓度变化范围为10-2mol/L0-4 mol/L的变化,初步实现了预期的芯片电泳非接触电导检测装置的基本要求。

关键词：电泳芯片非接触电导检测全氟化合物

微流控芯片非接触电导检测在药物分析中的应用

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微流控芯片非接触电导检测在药物分析中的应用

作者：李智磊南方医科大学

学位级别：硕士

微流控芯片为一种刻制在石英、玻璃、塑料、纸等材料的微通道、通道网络,实施样品的处理、转移、分离、检测等任务的微型电泳分析装置。其具有分析快速、高效、试剂消耗量少、成本低等独特的优点。微流控芯片近年来已广泛应用于多个领... 详细信息

微流控芯片为一种刻制在石英、玻璃、塑料、纸等材料的微通道、通道网络,实施样品的处理、转移、分离、检测等任务的微型电泳分析装置。其具有分析快速、高效、试剂消耗量少、成本低等独特的优点。微流控芯片近年来已广泛应用于多个领域、多个方向,其中药物分析是研究应用较为活跃的领域之一。目前,非接触电导检测是微流控芯片技术应用于药物分析较为常用的检测方法之一。非接触电导检测受到的检测干扰相对较少,检测的通用性较好。因此,微流控芯片非接触电导检测在药物制剂分析、生物样本中的药物分析等方向均具有相关应用研究报道。本论文在本课题组前期研究工作的基础上,以“阿尔茨海默病治疗药物在微流控芯片非接触电导检测中的分析应用”为中心,开展了以下系列研究工作:利用微流控芯片非接触电导检测法,分别建立了盐酸美金刚片中盐酸美金刚、盐酸多奈哌齐片中多奈哌齐及氢溴酸加兰他敏片中加兰他敏的含量测定新方法,发展了微流控芯片非接触电导检测难溶性药物的方法。同时,实验设计了一种提高微流控芯片非接触电导检测灵敏度的方法,应用于血浆中加兰他敏的检测,初步探讨了其理论和机制,为微流控芯片非接触电导检测在血浆中的药物分析提供了一种新方法。盐酸美金刚片中盐酸美金刚的检测条件为:2%(v/v)二甲基亚砜-3.0mM三乙胺-2.0 mM磷酸缓冲溶液(pH 3.3);进样时间:10 s;分离电压:2.0 kV。线性范围为10～2000 μg/mL,检测限(LOD)为7μg/mL。加样回收率在94.4～100.1%之间,方法精密度、稳定性、重复性、准确度良好。盐酸美金刚峰的保留时间低于18 s。盐酸多奈哌齐片中多奈哌齐的检测条件为:2%(v/v)二甲基亚砜-15.0mM三乙胺-5.0 mM磷酸缓冲溶液(pH 6.24);进样时间:10 s;分离电压:2.0 kV。线性范围为70～2000 μg/mL,检测限(LOD)为19 μg/mL。加样回收率在96.2～103.9%之间。方法检测精密度、重复性、准确度良好。多奈哌齐的保留时间约为 1.2 min。氢溴酸加兰他敏片中加兰他敏的检测条件为:10.0 mM三乙胺-10.0 mM磷酸缓冲溶液(pH 10.17);进样时间:10 s;分离电压:2.0 kV。线性范围为9～2000μg/mL,检测限(LOD)为2μg/mL。加样回收率在95.8～104.9%之间,方法检测精密度、稳定性、重复性、准确度良好。氢溴酸加兰他敏的保留时间约为48 s。此外,实验成功将一种提高微流控芯片非接触电导检测灵敏度的方法应用于血浆中加兰他敏的检测。初步证明其原理为降低背景缓冲液电导率,从而增大了背景检测电导率和待测物质电导率之间的差异,大大地提高了非接触电导检测的灵敏度。检测条件为在混合缓冲液中加入体积比为20%的乙醇,其余优化检测条件与氢溴酸加兰他敏片中加兰他敏的检测条件相同。使用该方法,灵敏度增强因子(SEF)达到580。

关键词：微流控芯片非接触电导检测药物分析治疗药物监测盐酸美金刚盐酸多奈哌齐氢溴酸加兰他敏

微流控芯片非接触电导检测在手性药物拆分检测中的应用

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微流控芯片非接触电导检测在手性药物拆分检测中的应用

中国化学会第十五届全国有机分析及生物分析学术研讨会

作者：童艳丽陈缵光中山大学药学院

用微流控芯片非接触电导检测方法,采用配体交换技术,以Cu离子和L型氨基酸络合物作手性选择剂,成功分离了蛋氨酸、苯丙氨酸、青霉胺3种手性物质。实验对缓冲溶液种类、配体种类、Cu浓度、pH及添加剂等条件进行优化。在7.5 mmol/L醋酸+0.4... 详细信息

用微流控芯片非接触电导检测方法,采用配体交换技术,以Cu离子和L型氨基酸络合物作手性选择剂,成功分离了蛋氨酸、苯丙氨酸、青霉胺3种手性物质。实验对缓冲溶液种类、配体种类、Cu浓度、pH及添加剂等条件进行优化。在7.5 mmol/L醋酸+0.4mmol/L醋酸铜+0.8 mmol/L精氨酸的优化条件下,上述4种对映体得到了基线分离,检出限达5μmol/L。

关键词：微流控芯片非接触电导检测手性药物拆分氨基酸青霉胺

来源： cnki会议评论

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毛细管电泳-非接触电导检测脂肪酸

毛细管电泳-非接触电导检测脂肪酸