作者：张国凡
来源：《科技资讯》 2011年第21期
张国凡
(青岛科技大学化学与分子工程学院 山东青岛 266042)
摘 要:本文简单总结了光学检测法、电化学检测法和质谱检测法三种微流控芯片检测技术,并介绍了近几年微流控芯片检测技术的研究进展。
椅子上有坐下去 关键词:微流控芯片 光学检测 电化学检测 质谱
中图分类号:O657 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)07(c)-0003-01
微流控芯片分析系统因具有分析速度快、灵敏度高、选择性高、响应速度快、坚固耐用和微型化等特点得到了分析研究工作者们的关注。而微流控芯片分析系统中检测器的性能决定着整个微流控芯片系统的灵敏度、检出限及检测速度等指标,因而,有关检测器和检测方法的研究是微流控芯片分析系统中一个重 要部分。根据在微流控芯片分析的研究中不同检测原理,微流控芯片检测法可以分为光学检测法、电化学检测法和质谱检测法。
1 光学检测法
目前,在微流控芯片光学检测器中应用较多的是激光诱导荧光检测法和化学发光检测法。
1.1 激光诱导荧光检测法
建筑隔墙
激光诱导荧光(Laser induced fluorescence,LIF)检测系统主要由激光器,激发和收集光学系统,信号采集记录系统组成。它是一种非常灵敏的检测方法,甚至可达到单分子检测水平,作为毛细管电泳最早的检测方法,激光诱导荧光检测在芯片毛细管电泳中发挥着重要作用。
Belder等[1]在微流控芯片上分别采用氩离子激光器和汞灯的LIF检测麻黄碱和,研究发现采用氩离子激光器灵敏度较高,大约是汞灯灵敏度的40倍,并快速检测了药片和人尿样中麻黄碱和。Wang等[2]在双T型芯片上快速分离检测了用异硫氰酸酯荧光素作为柱端衍生试剂标记的五种β-酪啡肽。
虽然激光诱导荧光检测具有很高的灵敏度,但它的检测系统较为复杂,体积较大,成本高,不易微型化。而且很多物质不具有天然荧光性质,需要使用荧光试剂衍生并选择适当的激光波长。
1.2 化学发光检测法
雨水边沟
化学发光(Chemiluminescence,CL)检测法通过检测物质的发光强度确定待测物质的含量。该法具有仪器简单,背景信号低,灵敏度高、选择性高且无需激发光源等优点。
赵书林等[3]将化学发光检测用于微流控芯片测定单个人血红细胞中谷胱甘肽,测定人血红细胞内谷胱甘肽的含量是64.9 amol·cell-1。Arora等[4]首次将电致化学发光检测器应用在微流控芯片上,通过检测氨基酸样品证实了该检测系统的可行性,并联用了MEKC分离了Ru(bpy)和Ru(Phen)。汪尔康等[5]提出了电化学和电化学发光双检测模式,同时采用微芯片毛细管电泳和常规毛细管电泳技术检测多巴胺及山莨菪碱、氧氟沙星和利多卡因三种药物。
2 电化学检测法
电化学检测器灵敏度高、选择性高、设备简单、成本低、易微型化的特点,故微流控芯片电化学检测器在微流控芯片中得到了广泛的的应用。
Woolley等首次将安培检测法应用到微流控芯片上。Hulvey等在PDMS/玻璃芯片上采用安培法在25s内成功检测了过氧亚硝基,证实了此系统适用于生物反应中一些短暂的中间产物检测。Swensen等采提出用微流控芯片电化学适体传感器连续、实时检测血清中的。
3 质谱检测法
质谱技术(Mass spectrometry,MS)是通过对样品离子的质量和强度的测定进行定量和结构分析的一种微量的分析方法。它具有快速、高灵敏度等特性并有较强的定性功能,在一次分析中可以获得很多结构信息。
1997年,Xue等最早开展了芯片-质谱技术的联用。Callipo等将HPLC-微流控芯片与三重四级质谱仪联用检测碳酸酐酶II,检测出八个健康人尿样中碳酸酐酶II平均含量为56pmol·ml-1。Tao等将HPLC与质谱联用分析了牛在哺乳期和繁殖阶段牛奶中低聚糖的影响因素,并发现在哺乳早期牛奶中的低聚糖迅速减少,此外,带负电荷的低聚糖比中性低聚糖减少得更快。
4 展望
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随着科技的发展,集成化、便携化、自动化和低损耗等诸多优点于一体的微流控芯片已发展成为微全分析系统中当前最活跃的领域和发展前沿,分析工作者们已利用微流控芯片做了大量分析研究工作,但他们往往采用单一的检测方法,不可避免地具有应用范围、检测限、灵敏度等方面的局限性。因此,采用多种微流控检测技术联用将成为科学工作者们的一个重要研究方向。
参考文献
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电子数据系统
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