利用精密加工技术和模仿半导体集成电路方法的化学芯片的研究是分析化学领域的一次历史性革命。针对特定领域的化学芯片的发展是未来可能商品化和产业化的重要方向,它将改变传统意义上的分析观念和手段。芯片制作技术本身的发展历史较短,检测系统的设计相对滞后。该课题的主要研究内容是化学分析芯片中电化学检测系统的建立和环境有机污染物的分离和高灵敏度检测。将芯片的高效分离与构造简单,价格低廉,灵敏度高并易于自动化的电化学检测技术结合,应用于环境有机污染物的分析监测。
建立了自制微流控玻璃芯片中的电化学检测系统,并用于用于具有电化学活性的酚类物质的检测。以玻璃为芯片材料,采用两步刻蚀法制作了分离通道端用于安培检测的电化学检测系统。在芯片分离末端电极槽内集成了电泳负极通道和工作电极导管。通过电极材料的优化选择,选定了碳纤维电极。通过电极系统的构建和优化,成功地使碳纤维微盘工作电极和分离通道末端靠近,有效地实现分析物质的氧化还原反应,产生合理的信躁比,使分析物质得到检测。构建了适用于芯片检测和毛细管电泳仪的发光二极管(LED)诱导荧光检测器,发光二极管是体积小,寿命长,价格极低的发光器件。通过在发光强度,聚光性能上进行优化设计,可使其拥有半导体激光诱导器的相似强度和性能,可用于实现具有荧光特性的生物分子和蛋白质的高灵敏检测。建立了重金属,抗氧化剂硫辛酸及有机酸类物质,蛋白质的非水毛细管电泳分析方法研究,为芯片分离分析研究打下基础。