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《微安培檢測(cè)器設(shè)計(jì).doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、1引言1.1課題背景分析化學(xué)是化學(xué)家最基礎(chǔ)的訓(xùn)練課題之一，化學(xué)家在實(shí)驗(yàn)技術(shù)和基礎(chǔ)知識(shí)上的訓(xùn)練，皆得力于分析化學(xué)。分析化學(xué)所用的方法可分為化學(xué)分析法和儀器分析法，而當(dāng)代分析化學(xué)則著重于儀器分析。微型化和智能化是分析儀器發(fā)展的主要方向，這不僅因?yàn)樗梢蕴岣咝?，?jié)省開(kāi)支，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，而且排污少，是一種"綠色"技術(shù)。自從1990年由Manz提出“微型全分析系統(tǒng)”(MicroTotalAnalysisSystem,μ2TAS)概念后,微型化、集成化與便攜化成為分析儀器設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)。1.1.1微流控芯片概述微流控芯片（microfluidicchip）是當(dāng)前微全分析系統(tǒng)
2、（MiniaturizedTotalAnalysisSystems）發(fā)展的熱點(diǎn)領(lǐng)域，是微流控技術(shù)實(shí)現(xiàn)的主要平臺(tái)。其裝置特征主要是其容納流體的有效結(jié)構(gòu)（通道、反應(yīng)室和其它某些功能部件）至少在一個(gè)緯度上為微米級(jí)尺度。由于微米級(jí)的結(jié)構(gòu)，流體在其中顯示和產(chǎn)生了與宏觀尺度不同的特殊性能，因此發(fā)展出獨(dú)特的分析產(chǎn)生的性能。其產(chǎn)生的應(yīng)用目的是實(shí)現(xiàn)微全分析系統(tǒng)的終極目標(biāo)－芯片實(shí)驗(yàn)室，目前工作發(fā)展的重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域是生命科學(xué)領(lǐng)域。在眾多微型全分析系統(tǒng)器件中,毛細(xì)管電泳芯片具有分析速度快、樣品消耗量少、便于集成化、自動(dòng)化和微型化等優(yōu)點(diǎn),有極高的學(xué)術(shù)和商業(yè)價(jià)值。上個(gè)世紀(jì)90年代,Manz、
3、Harrison、Ramsey、Mathies等人為毛細(xì)管電泳芯片領(lǐng)域的飛速發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。隨著微電子微機(jī)械技術(shù)(microelectro-mechanicalsystems,MEMS)的發(fā)展,毛細(xì)管電泳芯片取得了進(jìn)一步長(zhǎng)足的發(fā)展,對(duì)檢測(cè)技術(shù)靈敏度的要求就被提到了一個(gè)更為重要的位置,人們期望改進(jìn)檢測(cè)技術(shù)以促使毛細(xì)管電泳芯片檢測(cè)系統(tǒng)向著微型化、集成化、自動(dòng)化及智能化的方向發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)建立微全分析系統(tǒng)（micrototalanalysissystem,μ-TAS）或縮微芯片實(shí)驗(yàn)室（LabOnaChip,loc）的目標(biāo)。1.1.2毛細(xì)管電泳(CE)原理應(yīng)用與發(fā)
4、展毛細(xì)管電泳(capillaryelectrophoresis,CE)又叫高效毛細(xì)管電泳(HPCE),是近年來(lái)發(fā)展最快的分析方法之一。1981年Jorgenson和Lukacs首先提出在75μm徑毛細(xì)管柱用高電壓進(jìn)行分離,創(chuàng)立了現(xiàn)代毛細(xì)管電泳。1984年Terabe等建立了膠束毛細(xì)管電動(dòng)力學(xué)色譜。1987年Hjerten建立了毛細(xì)管等電聚焦,Cohen和Karger提出了毛細(xì)管凝膠電泳。1988～1989年出現(xiàn)了第一批毛細(xì)管電泳商品儀器。短短幾年,由于CE符合了以生物工程為代表的生命科學(xué)各領(lǐng)域中對(duì)多肽、蛋白質(zhì)(包括酶，抗體)、核苷酸乃至脫氧核糖核酸(DNA)的分
5、離分析要求,得到了迅速的發(fā)展。毛細(xì)管電泳(CE)是指以高壓電場(chǎng)為驅(qū)動(dòng)力,以毛細(xì)管為分離通道,依據(jù)樣品中各組分之間淌度和分配行為上的差異而實(shí)現(xiàn)分離的一類(lèi)液相分離技術(shù)。CE最常見(jiàn)的儀器基本結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。圖1-1毛細(xì)管電泳芯片設(shè)計(jì)示意圖圖
