微通道电泳芯片论文_魏轩,王琰,王兆彦,蒲巧生

导读:本文包含了微通道电泳芯片论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:电泳,芯片,通道,系统,诱导,荧光,算法。

微通道电泳芯片论文文献综述

魏轩,王琰,王兆彦,蒲巧生[1](2019)在《利用分叉微通道提高夹切进样微流控芯片电泳可靠性的探索》一文中研究指出微流控芯片电泳在众多领域都有广阔的应用前景,但该技术的实际应用仍不多见,成功的微流控芯片电泳分析通常需要精确调控各储液池的液面高度、电极的位置等细节,对操作者的技术要求高。该研究在传统电泳芯片的进样通道和分离通道末端引入分叉结构,增加额外的储液池,利用液面差实现进样通道末端和分离通道末端溶液的持续更新,并以有机磷除草剂为模型分析物考察了设计的适用性。结果表明,在夹切进样条件下,利用该芯片可有效缩短连续多次进样分析时的进样时间,避免基线异常抬升,显着提高了分析结果的重现性。在选定的条件下,连续测定120次未发现分离性能的变化,峰高的相对标准偏差(RSD)可达0.56%。通过调整进样时间还可避免样品基体进入分离通道,简化分离谱图。(本文来源于《分析测试学报》期刊2019年05期)

吴晶[2](2011)在《微通道流动电势差分测量技术的优化、应用及微型芯片电泳荧光检测器的制作》一文中研究指出进入21世纪后,人们对与自身健康有关的生化指标、食品安全以及环境状况更加关注,发展快速、准确的分析方法和方便、便宜的便携式诊断分析仪器对于疾病的诊断治疗、突发性传染性疾病或是环境污染等涉及公共安全事故的准确定量评估和正确决策具有重大意义。作为实现微型化的重要途径之一,微流控技术由于其独特的优点受到越来越多的重视。由于芯片微通道的表面性质直接关系到微流控技术在各方面的应用,因此迫切需要发展新型的微通道表面性质表征手段;同时研究开发体积更小使用更方便的芯片检测系统也是微流控技术的重要研究内容。鉴于此,本学位论文在前人工作的基础上,着眼于建立快速简单的微通道表面表征手段及小体积低成本的芯片电泳荧光检测器,取得了以下几方面的创新性结果:1.建立了新型的利用流动电势差分测量技术表征微通道表面电荷状态的方法,该方法具有操作简单、实验结果精确度高、测量速度快等优点。2.系统研究了影响流动电势测量结果的各种因素,提出了保证流动电势测量精度的途径。3.建立了基于流动电势差分测量的新型生物传感器,并用于凝血酶的非标记免疫测定。4.以廉价的雪崩二极管作为光电检测器,普通蓝色发光二极管为激发光源,制作了新型小型化低成本芯片电泳荧光检测器。论文共分五章:第一章:在介绍微流控技术的发展和应用的基础上,系统综述了原子力显微镜、衰减全反射-傅里叶变换红外光谱、表面接触角、电渗流法和流动电势法等方法和技术在表面性质表征方面的应用。第二章:用新型的基于流动电势的快速差分测量方法来测定微通道内壁的zeta电势,以此来表征微通道表面性质,并将此方法应用于复杂通道内表面性质的研究。该方法所用的设备简单,测试速度快,5次平行测定可在1mmin内完成,重现性好,对同一毛细管多次测量的相对标准偏差一般在1%以内。第叁章:通过在线电导校正、在线压力监控及引入参比通道的措施系统考察了影响流动电势测量精密度的因素。结果证明,在线电导校正可以在一定范围内校正溶液组成变化对流动电势测量结果的影响,在线压力校正可以消除压力波动的影响,并有助于及时发现管路连接问题;引入参比通道可以校正压力、电导以及微通道内壁状态的变化等多种因素导致的流动电势测量偏差,可以使流动电势测量的日间相对标准偏差由15.2%降至1.2%。第四章:利用快速流动电势差分测定法考察了微通道内壁的改性效果,并以此为指导优化了毛细管内壁改性条件,提高了改性层的稳定性。在此基础上首次用流动电势差分测定法考察了凝血酶与其适体的相互作用,在毛细管内壁固定凝血酶适体作为凝血酶传感器,得到流动电势变化与凝血酶浓度的线性方程y=2.514x-1.880,R2=0.9800,测量的线性范围为500nmol/L~10μmol/L,为凝血酶的非标记定量测定奠定了基础。第五章:用雪崩二极管(APD)代替光电倍增管(PMT)作为光电检测器搭建了发光二极管诱导荧光检测器(LED-IF).以毛细管和芯片电泳分离FITC衍生的氨基酸对该检测器性能进行了评价,结果表明其检测下限为0.2nM,线性范围为0.01~10μmol/L,该LED-IF检测器完全适合毛细管电泳和芯片电泳的高灵敏检测。(本文来源于《兰州大学》期刊2011-11-01)

刘笔锋,骆清铭,Shigeru,Terabe[3](2004)在《电泳芯片微通道中分子传递效率的比较研究》一文中研究指出选用聚二甲基硅氧烷为电泳芯片材料,比较了同步辐射和紫外光刻蚀技术制作的芯片微通道内样品的分子分散特性.研究结果表明,采用同步辐射刻蚀技术制作的微通道具有更好的分子传递效率.根据扫描电子显微镜的表征结果初步推断,可能与通道的内表面的粗糙度有关.进一步的色谱保留分析证实了该假设的可靠性.(本文来源于《第二届全国微全分析系统学术会议论文摘要集》期刊2004-04-01)

王吉[4](2003)在《微通道电泳芯片筛分介质研究及基因突变检测》一文中研究指出微通道电泳芯片技术是在毛细管电泳技术的基础上发展起来的新型微分离分析技术,其利用微电子学相关的工艺技术在玻璃,石英、高分子聚合物等材料的基片上刻蚀出微通道网络和微池等,在其中进行样品的电泳分离,并用光学、电化学等方法进行检测。微通道电泳芯片技术是分析化学、生物化学等与微电子技术多学科的交叉领域,为生命科学,医学,药物学等领域的分析分离提供了一个全新的技术平台,因而在这些学科领域正在得到越来越广泛的运用。 本论文在对微通道电泳芯片技术的发展和原理进行综述的基础上,回顾了微通道电泳芯片检测系统的构建,在此芯片系统上对用于DNA分离的筛分介质的高聚物溶液的分子量以及浓度对其分离效果的影响进行了研究,并利用此系统对结核分支杆菌与耐药性相关的基因突变进行检测,得到了较好的结果。 本论文主要包括以下的内容: 1.对毛细管电泳技术与微通道电泳技术的提出和发展以及特点等进行了回顾。 2.阐述了基于毛细管电泳技术的微通道电泳技术的基本原理,以及芯片分析检测系统的构建。 3.阐述了利用高聚物筛分介质分离DNA的原理,并综述了筛分介质研究的现状。对不同分子量高聚物的不同浓度溶液,以及添加了微量高岭土的筛分体系的分离能力进行了研究。 4.利用实验室构建的微通道电泳芯片分析系统对结核分支杆菌与异烟肼耐药性相关的基因突变进行检测,得到了较好的结果。 本文的研究表明,虽然在芯片上实现对DNA分离的单碱基分辨,进而实现DNA的测序尚有困难。但由于微通道电泳所具有的分析速度快、检测灵敏度高的优点,将之运用于耐药性相关基因突变的检测,能获得良好的结果,因而有望用于临床检测,指导用药。(本文来源于《中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所)》期刊2003-04-01)

李铁,金庆辉,陈继锋,赵建龙,徐元森[5](2002)在《微通道电泳芯片系统中信号识别算法的设计与实现》一文中研究指出介绍适用于微通道电泳芯片系统的DNA测序软件的总体流程,以及其中的信号处理与识别算法。以激光诱导荧光检测系统所采集到的原始数据为源信号,以小波平滑和小波去噪为理论基础,将滤波算法和峰值识别算法综合在一起进行设计,从而使其适用于检测速度更快、样品量更少的微通道电泳芯片系统。将本算法应用于DNA片段的分离实验中,可以有效地达到滤波以及信号识别的目的。(本文来源于《功能材料与器件学报》期刊2002年04期)

李铁[6](2002)在《微通道电泳芯片和DNA芯片系统中的信号处理与分析》一文中研究指出生物电子学是生命科学和信息科学相互交叉渗透和综合而成的前沿科学。作为一门年轻的学科,生物电子学不仅推动了生命科学和医学的发展,而且对信息科学发展也起了重要作用。其中,生物芯片和生物信息学的产生和发展具有典型的代表意义。微通道电泳芯片系统和DNA检测芯片系统将生物芯片技术和信息技术结合到一起,在生命科学、药物化学、国防技术等领域具有广阔的应用前景。 本论文在探讨了微通道电泳芯片系统和DNA检测芯片系统的工作原理与制作的基础上,分别对两类系统的信号进行了分析,设计并实现了相应的信号处理和数据分析的应用软件系统。论文的主要工作有: 1. 调研国内外对生物芯片技术和相关生物信息学技术的研究情况,针对我们的微通道电泳芯片系统和DNA检测芯片系统提出了相应的设计方案; 2. 参与微通道电泳芯片系统和相应检测系统的设计与构建,对得到的电泳信号进行分析,设计了适用于该系统的信号处理与识别算法,使用VC++编程实现,并应用该软件对DNA片段和PCR产物等样品的电泳信号进行了分析,结果表明该算法具有良好的适用性; 3. 对DNA检测芯片系统得到的图像信号进行分析,设计了相应的图像信号处理和分析算法,应用软件采用模块化的编程方式,可适用于乙型肝炎病毒基因检测芯片、丙型肝炎病毒基因检测芯片以及结核杆菌基因检测芯片的信号处理与分析。 此外,论文在两类芯片的制作、实验条件以及信号检测方法等方面也进行了一定的探索。 论文的研究表明,生物芯片技术的发展离不开信息技术,相应的应用软件仍需要进一步的补充与优化,以更加适合于生物芯片系统的应用需要。随着整个系统的发展与完善,生物芯片技术将会给生物、化学、医药、军事、环境、农业等领域提供更为强大的工具,具有广阔的发展前景。(本文来源于《中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所)》期刊2002-06-30)

李铁,金庆辉,陈继锋,赵建龙,徐元森[7](2002)在《微通道电泳芯片系统中信号识别算法的设计与实现》一文中研究指出信号处理与分析软件是微全分析系统的重要组成部分 ,也是生物信息学研究的一个重要领域。本文介绍了适用于微通道电泳芯片系统的DNA测序软件的总体流程 ,重点描述了其中的信号处理与识别算法。算法以激光诱导荧光检测系统所采集到的原始数据为源信号 ,以小波平滑和小波去噪为理论基础 ,将滤波算法和峰值识别算法综合在一起进行设计 ,从而使其适用于检测速度更快、样品量更少的微通道电泳芯片系统。将本算法应用于DNA片段的分离实验中 ,可以有效地达到滤波以及信号识别的目的。(本文来源于《现代科学仪器》期刊2002年02期)

金庆辉[8](2002)在《微通道电泳芯片系统的原理、方法和应用研究》一文中研究指出微通道电泳芯片(Micro-channel Electrophoresis Chip, MCE Chip)系统是利用微光机电系统(MOEMS)技术在玻璃、石英、有机聚合物等基片上刻蚀出预设计好的微通道网络,并在其中进行样品的电泳分离,利用光学或化学等方法进行检测。它是毛细管电泳技术和微光机电系统、生物化学、分析化学等多学科的交叉,为分离分析领域提供了一种全新的技术平台,已经开始在生命科学、药物化学、医学等领域得到应用。随着MCE Chip研究的深入开展,将会在更多领域得到应用,具有广阔的发展前景。 本论文在阐述了毛细管电泳原理以及微通道电泳芯片系统原理和发展的基础上,开展了微通道电泳芯片系统的方法和应用方面的研究工作,完成了整个系统的构建,并在此系统上实现了DNA片段的分离分析。 围绕微通道电泳芯片系统的原理、方法和应用研究工作,本论文主要包括以下几个内容: 1.阐述了毛细管电泳的原理,以及微通道电泳芯片系统的原理和研究现状,在此基础上,提出了自己的研究思路; 2.根据微通道电泳芯片原理以及相应的应用要求设计芯片,采用微机械加工技术,选择优质石英为芯片材料制作芯片,并对制作工艺参数进行了优化,完成的芯片微通道内壁光滑,边界平整,完全满足实验要求;对微通道内壁进行修饰处理,有效地减少了内壁对样品的吸附,同时大大降低了电渗流的影响; 3.对筛分介质的筛分机理进行了探讨,并阐述了两种筛分介质的制备方法:直接聚合法和反相乳液聚合法,制备的筛分介质满足DNA片段分离的要求;由于微通道十分细小,筛分介质又具有一定的粘度,为了有效地将筛分介质注入微通道,我们设计了两种灌注方法:真空抽吸法和高压氮气流法; 4.阐述了实验使用的分析样品的制备和标记方法; 5.设计了微通道电泳芯片的电泳操作方法,并用有限元分析软件对在进样和分离条件下,进样口处的电场强度分布进行了模拟分析,在此基础上对电泳操作方法进行了优化,实现了进样量和电泳过程的有效控制; 6.对电场作用下微通道中的样品运动特性进行了探讨,分析了影响样品区带 中国科学院博士学位论文 微通道电泳芯片系统的原理、方法和应用研究 金庆辉 展宽的因素;通过控制进样方法和改变样品浓度和缓冲介质浓度,实现了 样品在进样口处的富集;分析了微通道的弯曲效应对分离效率的影响,与 相同有效分离长度的直通道芯片相比,含有两个半圆环型的弯曲芯片由于 弯曲效应的影响,电泳分离效率大大降低; 7.将该微通道电泳芯片系统应用于不同荧光标记寡核苦酸、DNA片段的分 离分析,实现了寡核着酸的单碱基分辨,同时应用于结核杆菌基因组PCR 产物的分析,实验结果表明此系统可以实现DNA片段的快速高效分析。 同时介绍了激光诱导荧光检测系统的设计和构建; 本论文的研究表明,微通道电泳芯片系统具有分析速度快、检测灵敏度高等优 点。但是影响电泳分高效率的因素很多,同时样品在电场作用下的运动特性很复杂, 要实现DNA片段的单碱基分辨,甚至实现DNA序列的快速测定,还需要进一步 优化电泳分离条件。 微通道电泳芯片系统的研究已经取得了很大的进展,随着各项技术的发展,微 通道电泳芯片将成为微全分析系统的主要组成部件,将会给化学、生物和医药分析 等领域带来重大的变化。(本文来源于《中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所)》期刊2002-04-01)

陈继锋[9](2002)在《微通道电泳芯片及其检测系统的研究》一文中研究指出微通道电泳芯片(Micro-channel Electrophoresis Chip,MCE Chip)系统是近年来刚刚发展起来的一门新兴的学科。它是建立在毛细管电泳系统的基础上的,与微光机电系统(MOEMS)、生物化学、分析化学等多学科交叉的研究领域,已经开始在生命科学、药物化学、医学等领域得到应用,随着MCE Chip研究的深入开展,将会在更多领域得到应用,具有广阔的发展前景。 本论文主要在探讨MCE Chip电泳原理的基础上,开展了MCE Chip系统的研制工作,完成了两套检测系统的设计与构建,并在此系统上完成了DNA片段的分离分析。 本论文的主要工作有: 1.总结了前人微通道电泳芯片的研究情况,提出了自己系统的设计方案; 2.确定了微通道电泳系统的设计方案并分模块完成了此系统的研制; 3.设计了激光诱导荧光(LIF)检测系统,此系统由七个模块组成,对其中的光学模块与信号处理模块进行了重新设计与改进,并完成了此系统的构建,制作了两套检测系统; 4.应用自己的系统对DNA片段、PCR产物等样品进行了分离分析,实验结果表明此系统可以实现快速地DNA片段分析并显示可能用于DNA测序。 另外,在芯片的制作、电泳条件的优化等方面,也进行了一定的探索。 本论文的研究表明,微通道电泳芯片系统具有速度快、检测灵敏度高和芯片设计灵活等优点,下一步急需解决的问题是进一步降低芯片与检测系统的成本。 微通道电泳芯片系统的研究已经取得了很大的进展,随着各项技术的发展,微通道电泳芯片成为微全分析系统(μTAS)的主要组成,它将会给化学、生物和医药分析等领域带来重大的变化。(本文来源于《中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所)》期刊2002-02-01)

微通道电泳芯片论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

进入21世纪后,人们对与自身健康有关的生化指标、食品安全以及环境状况更加关注,发展快速、准确的分析方法和方便、便宜的便携式诊断分析仪器对于疾病的诊断治疗、突发性传染性疾病或是环境污染等涉及公共安全事故的准确定量评估和正确决策具有重大意义。作为实现微型化的重要途径之一,微流控技术由于其独特的优点受到越来越多的重视。由于芯片微通道的表面性质直接关系到微流控技术在各方面的应用,因此迫切需要发展新型的微通道表面性质表征手段;同时研究开发体积更小使用更方便的芯片检测系统也是微流控技术的重要研究内容。鉴于此,本学位论文在前人工作的基础上,着眼于建立快速简单的微通道表面表征手段及小体积低成本的芯片电泳荧光检测器,取得了以下几方面的创新性结果:1.建立了新型的利用流动电势差分测量技术表征微通道表面电荷状态的方法,该方法具有操作简单、实验结果精确度高、测量速度快等优点。2.系统研究了影响流动电势测量结果的各种因素,提出了保证流动电势测量精度的途径。3.建立了基于流动电势差分测量的新型生物传感器,并用于凝血酶的非标记免疫测定。4.以廉价的雪崩二极管作为光电检测器,普通蓝色发光二极管为激发光源,制作了新型小型化低成本芯片电泳荧光检测器。论文共分五章:第一章:在介绍微流控技术的发展和应用的基础上,系统综述了原子力显微镜、衰减全反射-傅里叶变换红外光谱、表面接触角、电渗流法和流动电势法等方法和技术在表面性质表征方面的应用。第二章:用新型的基于流动电势的快速差分测量方法来测定微通道内壁的zeta电势,以此来表征微通道表面性质,并将此方法应用于复杂通道内表面性质的研究。该方法所用的设备简单,测试速度快,5次平行测定可在1mmin内完成,重现性好,对同一毛细管多次测量的相对标准偏差一般在1%以内。第叁章:通过在线电导校正、在线压力监控及引入参比通道的措施系统考察了影响流动电势测量精密度的因素。结果证明,在线电导校正可以在一定范围内校正溶液组成变化对流动电势测量结果的影响,在线压力校正可以消除压力波动的影响,并有助于及时发现管路连接问题;引入参比通道可以校正压力、电导以及微通道内壁状态的变化等多种因素导致的流动电势测量偏差,可以使流动电势测量的日间相对标准偏差由15.2%降至1.2%。第四章:利用快速流动电势差分测定法考察了微通道内壁的改性效果,并以此为指导优化了毛细管内壁改性条件,提高了改性层的稳定性。在此基础上首次用流动电势差分测定法考察了凝血酶与其适体的相互作用,在毛细管内壁固定凝血酶适体作为凝血酶传感器,得到流动电势变化与凝血酶浓度的线性方程y=2.514x-1.880,R2=0.9800,测量的线性范围为500nmol/L~10μmol/L,为凝血酶的非标记定量测定奠定了基础。第五章:用雪崩二极管(APD)代替光电倍增管(PMT)作为光电检测器搭建了发光二极管诱导荧光检测器(LED-IF).以毛细管和芯片电泳分离FITC衍生的氨基酸对该检测器性能进行了评价,结果表明其检测下限为0.2nM,线性范围为0.01~10μmol/L,该LED-IF检测器完全适合毛细管电泳和芯片电泳的高灵敏检测。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

微通道电泳芯片论文参考文献

[1].魏轩,王琰,王兆彦,蒲巧生.利用分叉微通道提高夹切进样微流控芯片电泳可靠性的探索[J].分析测试学报.2019

[2].吴晶.微通道流动电势差分测量技术的优化、应用及微型芯片电泳荧光检测器的制作[D].兰州大学.2011

[3].刘笔锋,骆清铭,Shigeru,Terabe.电泳芯片微通道中分子传递效率的比较研究[C].第二届全国微全分析系统学术会议论文摘要集.2004

[4].王吉.微通道电泳芯片筛分介质研究及基因突变检测[D].中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所).2003

[5].李铁,金庆辉,陈继锋,赵建龙,徐元森.微通道电泳芯片系统中信号识别算法的设计与实现[J].功能材料与器件学报.2002

[6].李铁.微通道电泳芯片和DNA芯片系统中的信号处理与分析[D].中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所).2002

[7].李铁,金庆辉,陈继锋,赵建龙,徐元森.微通道电泳芯片系统中信号识别算法的设计与实现[J].现代科学仪器.2002

[8].金庆辉.微通道电泳芯片系统的原理、方法和应用研究[D].中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所).2002

[9].陈继锋.微通道电泳芯片及其检测系统的研究[D].中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所).2002

论文知识图

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微通道电泳芯片论文_魏轩,王琰,王兆彦,蒲巧生
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