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一种新型分离介质——光子晶体

一种新型分离介质——光子晶体

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第十届全国生物医药色谱及相关技术学术交流会

作者：陈义中科院活体分析化学重点实验室中国科学院化学研究所北京分子科学国家实验室

色谱等分离方法正面临来自各种组学、药学、环境等复杂样品分析的严峻挑战。组织大规模分离是一种现行策略但并非很理想,如能发展超快速的高效分离新方法则会更上层楼。色谱中的范蒂姆特方程预示,有两种核心途径可提高色谱的分离效率:... 详细信息

色谱等分离方法正面临来自各种组学、药学、环境等复杂样品分析的严峻挑战。组织大规模分离是一种现行策略但并非很理想,如能发展超快速的高效分离新方法则会更上层楼。色谱中的范蒂姆特方程预示,有两种核心途径可提高色谱的分离效率:第一是缩小色谱填料粒径或（在某些条件下）分离系统尺寸,毛细管电泳、微流控、超高压液相色谱因此出现;第二是提高分离介质排布的规整性,但未见确切实例,是故尚有很大的研究机会和发展空间。我们因此从2004年起开始对其展开了研究。受晶体结构的启发,研究指向了光子晶体（Photonic crystals或PCs）。PCs实际上是一类具有周期性结构的介电物质,在自然界中早就存在,如梦幻富丽的蛋白石,金光闪烁的金龟子,典雅高贵的珍珠,粗俗卑微的贝壳,斑斓夺目的孔雀屏,飘然而去的蝴蝶翅等。人类一直为其色彩所迷,而疏于认知其本质,直至1987年,才由Yablonovitch和John分别提出了以周期性结构为标志的光子晶体概念[1-2]。由此引发了光子晶体的人工制备研究并迅速取得进展,现已用于高档饰品、光学通讯、光子线路、光学器件、新式激光器制备等领域中。如同半导体具有（电子）禁带一样,PCs也具有光子禁带,可在不同条件下产生颜色变化,因此可用于发展光学传感新方法。事实上,光子晶体传感研究正处在快速上升发展阶段之中。以PCs之规则结构揣度,其在分离上也应有大的用途,但却至今未见起速发展。我们认为其主要原因在于,目前既无商品光子晶体柱买卖,又无快速简便的光子晶体柱制备方法可用。我们因此展开了光子晶体制备研究,发展了快速制备新方法[3],进而探讨了其分离性能,实现了DNA、蛋白质、肽及氨基酸等生物分子的高效高速分离与鉴定[3-4],预示了新的发展前景。冬天或许很快就会过去,春天正等着来临。

关键词：分离介质光子晶体快速制备高速分离分析

来源： cnki会议评论

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