对微流控分析系统进行功能化设计,研制出具有合适结构以及多种方法表面修饰的微通道,抑制生物大分子的吸附,实现样品在线预分离富集、衍生、浓缩,以及在线酶催化反应,并将毛细管电泳的多种分离模式应用于在微流控分析系统,实现对生物活性分子、手性药物的分离检测,以及生物大分子如蛋白质、多糖分子结构的研究。 探索微尺寸环境中的传质、扩散,分子混合以及反应动力学过程的规律,研究微表(界)面现象的规律,并设计制造具有应用前景的微流控全分析系统。
针对PDMS芯片散热效果较差的缺点,将PDMS微流控芯片,激光诱导荧光检测器全部集成进商用的CPU散热器中,大大提高了系统的散热效率。利用办公室使用的高分辨激光打印机(1200dpi)打印模板,成功实现了PDMS芯片的设计和制作,可以极大地降低制作PDMS芯片膜板的成本。对PDMS芯片微通道电渗流的研究发现,无机阳离子参与了PDMS微管道表面负电荷的形成过程,从而影响了PDMS表面负电荷的分布,进而影响电渗流的大小。PDMS微管道中的电渗流不是来源于其表面基团的电离,而是来源于正负离子在PDMS表面的吸附。采用聚电解质多层吸附,氧等离子体处理后吸附聚合物,以及聚合物掺杂等方法对PDMS芯片进行表面改性,有效地抑制了样品分子在分离通道中的吸附。用毛细管电泳研究了药物与蛋白质的相互作用,以及糖的在线富集技术,为在微流控分析系统中进行生物分子的研究打下了基础。