以芯片毛细管电泳为工作模式的微全分析系统,包括微芯片、高压电源和检测器三部分,后两部分现仍未真正实现微型化。本项目拟研究用压电陶瓷升压技术和多电极多通道电化学检测。将微小的压电陶瓷片用适当频率的电压极化,在其纵轴方向的末端得到谐振高压,整流后以脉动直流高压电的方式驱动电渗流。在芯片毛细管道末端设置多个微电极,在脉动直流高压的每个间歇时间内分别施以脉冲安培法、非接触高频电导法和电化学发光法,进行多通道电化学检测并实时记录各种信息,可同时获得多种组分及每种组分的多种信息,扩大了检测对象范围;更进一步降低了高压电场对电化学检测的干扰和避免了电极容易污染中毒等问题。所有电路集成化处理。预期结果可比目前的微全分析系统更"微"和更"全",可望将整机体积缩至比笔记本电脑还小,检测对象更多,方便携带和应用。拟应用于医学临床检验,测定肝炎等患者的基因突变,以便选择适当的治疗方案,为人类防治顽疾作出贡献。
本项目按研究计划已基本完成,研发了完整的基于压电陶瓷高压驱动电渗流和非接触式电导检测及多道检测的微流控芯片分析仪,并进行了初步的应用研究。(1)研制了基于压电陶瓷的微全分析系统微型电源,具有体积很小、重量轻、稳定性好等优点。(2) 研制了微全分析系统非接触式电导检测器及相关的薄型分析芯片,芯片与电极独立,易于芯片的更换和清洗;替换性和重现性好,适合仪器商业化要求。可在较低的激发频率和较低的激发电压下工作、安全和稳定性能好。还提出了一种基于边缘加固的PDMS玻璃芯片制作新方法并研制出一套相应的高压非接触式电导检测系统。(3)研制了微全分析系统多通道多检测模式检测装置,可同时同点进行非接触电导检测、伏安检测和荧光检测。(4)研制了多通道多检测模式检测的数据工作站(软件)。(5)将研制的微流控芯片分析仪初步应用于医药卫生检验,建立了一些常用药物和体液中化学成分的微流控芯片分析方法。发表研究论文20多篇(SCI收录6篇),申请专利4项。