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芯片毛细管电泳是微全分析系统的一个重要分支。聚二甲基硅氧烷(PDMS)芯片因制作成本低、制作过程方便快速、光学透明性好等优点而得到广泛应用。但是,PDMS管道表面负电荷较少、疏水性强,容易吸附非极性的疏水性物质,影响了PDMS芯片毛细管电泳的进一步应用。为了有效抑制分析物在芯片通道上的吸附,本文对PDMS分离管道表面进行了相应的改性处理和修饰,开展了以下几个方面的工作。1.建立了一种聚电解质动态涂布PDMS微流控芯片上分离抗坏血酸和尿酸的方法。通过静电作用将聚阳离子PDDA和聚阴离子PSS交替吸附在PDMS通道表面。经PDDA和PSS修饰后的PDMS通道,表面亲水性得到有效改善,并且获得了稳定、提高了的电渗流。与未经修饰的PDMS芯片相比,抗坏血酸和尿酸在PDDA/PSS修饰PDMS芯片上的分离时间大大缩短,分离效率得到明显提高。系统考察了实验条件对分离检测的影响。在优化条件下,抗坏血酸和尿酸的线性范围均为25~600μM,检测限分别为5μM和8μM。此外,修饰芯片呈现出良好的重现性和长期的稳定性。此廉价、快速的分析方法成功用于人体尿样中尿酸和抗坏血酸的分离测定。2.利用动态涂层表面改性技术,以非离子表面活性剂2-(N-吗啉)乙磺酸(MES)为电泳分离缓冲液添加剂,对电泳分离PDMS微流控芯片通道表面进行改性。经MES动态修饰的PDMS分离通道,有效抑制了电渗流的大小,获得了稳定的、降低的电渗流。利用MES修饰PDMS芯片,结合在柱式电化学检测系统,建立了神经递质多巴胺和肾上腺素的快速分离和测定方法。实验中对分离电压、检测电位以及添加剂浓度等分离检测条件进行了系统探讨和优化。结果表明,经MES动态修饰修饰后的通道减少了对被测物的吸附,有效提高了多巴胺和肾上腺素的分离效率。3.利用层层组装技术,将壳聚糖(Chit)和小牛胸腺DNA修饰于PDMS芯片通道表面,建立了一种基于Chit-DNA功能性生物分子修饰PDMS电泳芯片的在柱式安培检测系统。采用红外光谱对Chit和DNA在PDMS微流控芯片表面的层层组装过程进行表征,通过接触角实验对修饰PDMS芯片的亲水性和吸附性进行验证。以氨基酚对映异构体(邻、间、对氨基酚)为检验模型对Chit-DNA修饰PDMS微流控芯片的性能进行研究。实验结果表明,经Chit-DNA修饰的PDMS芯片,表面亲水性明显增强,大大减少了对分析物的吸附,氨基酚对映异构体在3.7cm长的分离通道中于60s内得到了有效分离,并且实现了在单根碳纤维电极上的良好在柱安培检测。在优化的实验条件下,邻、间、对氨基酚的理论塔板数分别达到92658、60552Nm-1和74021,,检测限依次为4.7、2.5和1.6μmol/L(S/N=3)。4.利用层层组装技术和纳米粒子效应,将PDDA和二氧化钛纳米粒子交替修饰于PDMS芯片通道表面,构建了具有良好亲水表面的PDMS界面。通过对电渗流的测量、接触角测定以及电泳分离实验,对纳米粒子在微流控芯片通道表面的修饰效果进行评价。结果表明,经二氧化钛纳米粒子修饰的PDMS芯片,电渗流在pH 6~10之间稳定,表面接触角为58.5°,修饰后的通道表面不仅亲水性大大增强,而且有效抑制了分析物的吸附,提高了分离度。