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微流控芯片紫外检测仪的研制及性能考察(图)

标签: 微流控芯片 紫外检测仪 研制 性能考察

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目前微流控芯片主要采用激光诱导荧光作为检测器。此检测器具有较强的专一性,检测灵敏度高,但是通常需要对样品进行衍生。紫外检测器是通用型检测器,也是液相色谱和毛细管电泳中普遍应用的检测器。然而,在微流控芯片中大多采用的玻璃和PMMA在紫外区都有吸收,因此只能采用成本较高的石英基质芯片。日本的岛津公司研制出采用石英芯片、紫外检测的MCE-2010型微芯片电泳系统,由于石英芯片上带4个电极并与光学狭缝一体化构成,使芯片的制作极为复杂,成本也增大。Hjertén等与曹小丹等都采用了非石英基质芯片与石英毛细管耦合的方法进行微流控芯片的紫外检测。在这些方法中,芯片的制作也较为复杂,整个系统仍处于研究阶段,未有商品化的微流控芯片检测仪与之配套。

本文介绍了由中科院大连化物所与北京彩陆科学仪器有限公司联合研制,可商品化的微流控芯片紫外检测仪,见图1。它由一体化的芯片电泳平台、高压电源、紫外检测器和相应软件组成。由于使用标准化的PDMS-石英芯片,芯片制作简便,也降低了成本,并且避免了石英芯片封接较难的问题。

以对氨基苯甲酸(p-aminobenzoic acid)为试样,对仪器的性能进行了考察。取浓度为1、5、10、50ppm的对氨基苯甲酸标准溶液进行芯片电泳检测,在浓度1到50ppm范围内有良好的线性关系,线性相关系数r=0.9984。此外,在对该仪器进行灵敏度考察时,其灵敏度达到0.1mg/L,与常规毛细管电泳仪的检测限接近。图2是浓度为1ppm的对氨基苯甲酸样品平行进行5次进样后得到的结果。检测波长选用270nm,缓冲液为30mM硼砂,进样电压为400V,进样时间为30秒,分离电压为600V,分离距离为47mm。

图3是以BECKMAN毛细管性能测试混合物A溶液(Capillary Performance Test Mixture A)作为样品所得到的芯片电泳谱图。检测波长选用270nm,缓冲液为pH6.86的磷酸缓冲液,进样电压为400V,进样时间为30秒,分离电压为800V(分离电压为由负到正),分离距离为47mm。

此微流控芯片紫外检测仪有如下的优点:1)采用紫外检测器,增强了仪器的通用性,大大增加了样品的适用范围;2)检测灵敏度较高,可接近或超过常规毛细管电泳仪的水平;3)芯片成本低,并可重复使用。此仪器可适用于各科研机构以及卫生、环境监测等部门的实验工作。

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