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尽管微流控分析技术在过去的十余年中取得飞速发展,但在试样引入、换样及前处理方面的研究仍十分薄弱。顺序注射(Sequential iniection,SI)技术已发展成为自动分析和在线试样处理的重要手段。SI系统较容易实现自动化,能提供稳定的液流和较低的流速,使用微量注射泵可以精确地计量μL级、甚至亚μL级试样。将SI与微流控系统联用,是解决其试样引入与前处理问题的一个有效方法。本文使用通用的SI设备作为试样传输、换样手段,进行了SI与微流控芯片电泳分离技术、微流控芯片固相反应技术、微流控芯片PCR液相反应技术联用系统的研究,进一步展示了这一联用技术的有效性与优越性。 在SI-微流控芯片电泳分离联用系统中,以SI设备作为外界试样引入手段,在玻璃微流控芯片上研制了落滴型接口,通过该接口实现外界试样与芯片系统的连接,同时达到芯片电泳系统和SI系统电隔离目的。提出了芯片同侧激光聚焦激发和光纤收集传导荧光的创新激光诱导荧光(Laser induced fluorescence,LIF)检测系统,有效地简化了光学结构、减小了检测器体积,研制成功SI连续试样引入-芯片毛细管电泳分离-小型LIF检测分析仪。该系统用于芯片毛细管电泳分离Cy5荧光染料,峰高RSD为1.9%(n=11),试样通量35/h,相邻试样携出<4%。 在SI-微流控芯片固相反应联用系统中,采用SI常规设备与集成固相反应器的微流控系统直接联用,通过降低SI系统处理试样的体积和流速,同时增大微流控系统的结构尺寸,解决了SI与微流控系统在流体操控规模上的差异。首次提出了利用PDMS固定控制多孔玻璃活性微粒的方法,在芯片上形成比表面积大、流动阻力低的固相酶反应器,保证了SI与微流控系统的成功联用。还在微流控通道中加工了混沌混合结构,提高了试剂/试样/载流的混合效率。SI与微流控系统联用进行芯片上的固相酶反应和化学发光反应,测定了模型分析物葡萄糖。进样体积为10μL时,葡萄糖试样的检出限为10μM(3σ),精度为3.1%RSD(n=7,0.2mM)。分析通量为20样/h时的试样携出小于5%。