王沛-微流控芯片检测
微流控芯片测定盐酸倍他司汀片中盐酸倍他司汀
取盐 酸倍他 司汀片 ２ Ｏ片 ， 去糖衣 后精 密称定 ， 刮
研 细 ， 密 称 定 适 量 （ 相 当 于 盐 酸 倍 他 司 汀 １ 精 约 Ｏ ｍ ） 加适量 ２次蒸 馏水 ， ｇ， 用超 声 波振 荡使 之 溶 解 ， 并 定量 稀 释制成每 １ｍ Ｌ中含 １ ０ ｇ的溶液 ， ０ 滤过 ， 取
第２ ５卷第 ５期 ２１ ０ １年 ５月
化 工 时刊
Ｃｈ ｅｍ ｉ ｌ ｎｄｕ ｔｙ Ｔｉ ｅｓ ｃａ Ｉ ｓ ｒ ｍ
Ｖ １２ Ｎｏ ５ ｏ ． ５， ．
Ｍ ａ ５． ｙ． ２０１ １
ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｊｉ ｎ １ ０ ｏ ：０ ３ ６ ／．ｓ ． ０ ２—１ ４ ． ０ １ ０ ．０ ｓ ５ Ｘ ２ １．５ ０５
本文 采用 国产 的微 流 控 芯 片 和 自制 的非 接 触 电 导检 测器 ¨ 构 建微 分析 系统 ， 定盐 酸倍 他 司汀 片 ， 测 中盐 酸倍他 司汀 ， 实验装 置 简单易行 ， 操作 快速 方便 ， 运行成 本低廉 ， 确 性 和重 现 性 较好 ， 准 为盐 酸倍 他 司 汀 的分 离检测 提供 了一 种快 速有效 的新方 法 。
（ ／ ＝ ） Ｒ Ｄ为 １２ ， Ｓ Ｎ＝： ， Ｓ ３ ． ％ 加标 回收率为 ９ ． ％ 一１ １７ 。方法 简便 快速 、 现性好 ， ８３ ０．％ 重 适用于药品生产质量控制 。
关键词 微流控芯片 非接 触电导检测 盐 酸 倍 他 司汀 测 定
Ｄｅ ｅ ｍ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｈ ｔ ｈｉｔｎ ｈ ｄｒ ｃ ｌ ｒｄ ｎ Ｉｓ ｔ ｒ ｎ ｔｏ ｆｔ ｅ Ｂｅ ａ ｓｉ ｅ Ｄｉ ｙ ｏ ｈ ｏ ｉ ｅ ｉ ｔ
微流控免疫芯片检测方法的研究进展
２ １ 年 ５月 ０１
高 等 学 校 化 学 学 报
ＣＨＥＭＩ ＡＬＪ Ｃ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｃ ＮＥＳ ＨＩ Ｅ ＵＮＩ ＶＥＲＳＴ ＥＳ ＩＩ
Ｎｏ． ５
１ ０１～１ ０ ０ ０７
［ 综合 评 述 ］
微 流 控 免 疫 芯 片 检 测 方 法 的 研 究 进 展
强拉曼散射检测 、 光纤 检测 、 表面等离子体共振谱检测 、 热透镜显微镜检测和 比色检测等 光学 检测及其它新
型 检 测 方 面 的 进 展 ，并 展 望 了其 发 展 前 景 ． 关键词 微 流 控 芯 片 ；免疫 分析 ； 测 方 法 检
０ ５ ６７ 文献标识码 Ａ 文章 编 号 ０ ５ －７０（０ １ ０ — ０ －７ ２ １ ９ ２ １ ） ５１ １ ０ ０ ０
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ受 到 了关注 ， 中 ， 其 荧光 、 化学 发 光 和 生物 发 光
、 面 等 离 子体 共 振 － ］ 光 纤 表 ２及 ４
等光
学 检测 方法 和 电化 学 检测方 法 卜 已成为 微流 控免 疫芯 片 的常 见检 测 手段 ．此外 ， 有 一些 如共 振 还 声 传感器 及 电免疫 传感 器 等 新 型检测 技术 ．本文综 述 了近 几年 微流 控芯 片免 疫检 测方 法 的进展 ， 并 展望 了其发 展前 景 ．
中图 分 类 号
微 流控芯 片 （ ｉｒｆ ｉｉ ） 指在 几平方 厘 米 的单 晶硅 片 、 英 、 Ｍｃｏｕｄｃ 是 ｌ ｓ 石 玻璃 或有 机 聚合物 等 材料上 刻 制
微通 道 ， 实现样 品预处理 、 并 反应 、 离和 检测 的微 型实验 室 ．自 ２ 纪 ９ 分 ０世 ０年代 初 Ｍａ ｚ ｎ 等 。 出微 提 全分 析 概念 以来 ， 流控芯 片技 术 迅 速发 展 ．微 流 控 芯 片上 刻 有 大 比表 面 积 的微 通 道 ，可 以 高通 量 、 微 高效 、 速地 完成各 种 微分析 检测 ，并具有 试 剂用 量 少 、 本 低 和 环保 等 优 点 ， 已在 细胞 分 析 。 、 快 成 现 ｊ 离子 和小分 子分 析 、 免疫 分 析 、 因分析 ， 基 ｍ 和蛋 白质 分 析 鉴定 ¨ 等 领 域 获得 了广 泛 的应 卜 用 ．如本课 题组 近年 来设 计 和 制作 了纳 米 沸 石 修饰 的 聚 甲基 丙 烯 酸 甲酯 （ ｏｙ ｔｙｍ ｔａｒｌ ｅ Ｍ— Ｐ ｌ ｈ ｌ ｅｈｃｙａ ，Ｐ ｍｅ ｔ ＭＡ） 微流控 酶 反应 器 Ｈ ， 聚糖／ 明质 酸 层 层 组 装 的 聚对 苯 二 甲酸 乙 二醇 酯 ［ ｏｙ ｅ ｙ ｎ ｅｅｈ 壳 透 Ｐ ｌ（ ｔ ｌ ｅｔ ｐ — ｈｅ ｒ ｔａａ ） Ｅ 微流 控酶 反应 器 ¨ ｈ ｌ ｅ ，Ｐ Ｔ］ ｔ 、纳米 金胶组 装 的 Ｐ Ｔ微 流控 酶反应 器 ¨ Ｅ 、基于二 氧化 硅溶 胶凝 胶 微 流控酶 反应 器 ¨ 等 用于 蛋 白质 的快 速酶 解 ， 现 了低 量蛋 白的高效 分 析鉴定 ．将 建 立 的新方 法和 实 新技 术 应用 于复 杂生物 样 品的分 析研 究 ， 为实 现 功能蛋 白的分 离分 析 、分 子相 互作 用 及 单细 胞 蛋 白质 组 分析 提供 了技术 平 台．设 计 的 （ 甲基丙 烯酸 甲酯 ）－ （ ｘＥ 甲基 丙烯 酰 氧基 ） ． 丙基 三 甲氧基 硅 烷 ］ 性 改
微流控芯片快速测定三颗针与盐酸小檗碱片中小檗碱
微流控芯片快速测定三颗针与盐酸小檗碱片中小檗碱目的建立了微流控芯片非接触电导检测法测定三颗针与盐酸小檗碱片中小檗碱的分析方法。
方法选择5 mmol/L 乙二胺+ 15 mmol/L H3BO3作缓冲溶液；加入0.4 mmol/L β-环糊精（β-CD）添加剂；分离电压2.50 kV；进样时间10 s；结果盐酸小檗碱的线性范围为10～4.0×102 μg/mL（r = 0.997），检出限为10 μg/mL（S/N = 3），三颗针中小檗碱平均含量为0.14%，盐酸小檗碱片中小檗碱平均含量为91.6 mg/片，其平均标准偏差（RSD）分别为1.3%（n = 6）、1.4%（n = 6）。
平均加标回收率分别为103%和98.9%。
结论该方法快速、简单、高效，可为三颗针及盐酸小檗碱片提供新的分析方法。
[Abstract] Objective To establish a new method for the determination of Berberine in Barberry Root and Berberine hydrochloride Tablets by microfluidic chip with contactless conductivity detection. Methods 5 mmol/L ethylene diamine + 15 mmol/L boric acid + 0.4 mmol/L β-CD were selected as buffer solution，2.50 kV was chosen as separation voltage with injecting time of 10 s. Results The linear range of berberine ranged from 10 to 4.0×102 μg/mL （r = 0.997）with the detection limit of 10 μg/mL （S/N = 3），the average recovery was 103% and 98.9% respectively. The average concentration of berberine in barberry root was 0.14% （RSD = 1.3%，n = 6）and the average content of berberine in berberine hydrochloride tablet was 91.6 mg （RSD = 1.4%，n = 6）. Conclusion The method is simple，rapid and efficient，which can provide a new analysis method for Berberine and Barberry root.[Key words] Microfluidic chip；Contactless conductivity detection；Berberine hydrochloride；Barberry Root；Berberine hydrochloride Tablets三颗针为小檗科（Berberidaceae）小檗属（Beris）植物的俗称，其含有的生物碱主要有小檗碱，具有清热解毒、抗菌等作用[1]。
微流控芯片在表面等离子体共振生物传感器中的应用
微流控芯片在表面等离子体共振生物传感器中的应用骆亦奇【摘要】作为众所周知的生物传感器技术,表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)正在被越来越普遍地用于实现各种生物化学检测方法,特别是用途广泛的固相表面生物检测(Solid-Phase Bioassay).SPR对样品进行非标记检测,能够用于测量生物化学反应全过程的反应动力学.为了提高SPR的检测效率,通常将微流控技术(Microfluidics)与SPR相结合,即在SPR生物传感器中使用微流控芯片(Microfluidic Chip)作为反应装置.基于微型化带来的优势,使用微流控芯片作为反应装置可以有效地缩短生物化学检测方法的反应时间,并减少样品消耗.微流控芯片还可以平行排布相同的结构单元,提高SPR生物传感器的检测通量.因此,使用微流控芯片作为反应装置是SPR生物传感器,特别是商品化的SPR生物传感器的发展趋势.【期刊名称】《大学化学》【年(卷),期】2010(025)001【总页数】12页(P1-12)【作者】骆亦奇【作者单位】斯坦福大学化学系,美国加利福尼亚,94305【正文语种】中文表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance，SPR)是当今应用最普遍的非标记光学生物传感器(Label－Free Optical Biosensor)技术，在生物和化学工业特别是制药工业中有很广泛的应用。
SPR不需要对被测物进行标记的优点使其可以测量生物活性分子在无修饰条件下的反应动力学。
因此，SPR适用于高通量生物活性分子特别是小分子的筛选，微量未知物的分析，以及在线样品检测。
由于其广泛的应用价值，SPR生物传感器(SPR Biosensor)的商品化已有近20年的历史［1－3］。
SPR的工作原理是基于入射光激发的金属/电介质界面的电子集团性共振现象。
SPR生物传感器中的电介质通常是含有生物活性分子的溶液。
纸基微流控芯片的应用及制备方法研究进展
纸基微流控芯片的应用及制备方法研究进展摘要：纸基微流控芯片作为一种新型微型检测平台，由于其制备简单，以滤纸为基底材料在环境中可降解吸收、原料廉价易得、便捷性高、样品消耗量少、无需流体驱动装置，在医疗检测、环境监测、食品安全检测等领域拥有非常广阔的应用前景。
本综述对纸基微流控芯片的制备方法做论述。
关键词：纸；纸基微流控芯片；制备方法纸作为大自然中普遍存在的一种纤维素材料，因其廉价易得、方便处理且实用性强而被广泛地应用于现代社会的众多领域。
此外，由于其具有良好的柔韧性、可变形性、生物可降解性等优点，被用作柔性“绿色电子”材料，在环境监测、食品检测、药品检测等领域有着比较理想的商业化前景。
还有用纸基材料制备的一些电子器件，如传感器和微流控元器件等，说明了纸基材料的应用广泛性。
以纸（如滤纸、层析纸或类似纸的薄层纤维）为芯片基体，通过对其进行折叠剪裁或者化学改性等方式，在纸上加工出具有亲/疏水区域的微通道，从而构建出试剂加载区域和检测区域，实现对微量样品的一种新型微流体分析检测。
相比于传统的聚合物微芯片和玻璃微芯片，μPADs质轻、易制作、易操作、易携带且成本低、便于存放，此外，还具有生物相容性好、毛细管作用强、无动力运输等优点，在医疗诊断、环境监测和食品质量检测等方面具有潜在的应用前景。
1 纸基微流控芯片概述纸基微流控芯片是一种无需外力驱动，根据纸基底本身的毛细效应进行驱动的一种便携式纸基分析设备。
纸基微流控芯片的制备最早可追溯到1949年，Muller和Clegg等人首次利用压印的方法将石蜡以特定的图案印刷在滤纸上，制备了一种亲疏水相间的设备，液体可在滤纸上沿特定通道流动，这一想法为纸基微流控芯片的制备提供了思路。
到目前为止，许多纸基微流控芯片的制备方法，仍然是利用石蜡在滤纸上形成特定疏水屏障。
直到2007年，Whitesides小组提出“微流控纸基分析设备”（Microfluidic Paper-based Analytical Devices, μPADs）的概念，他们利用光刻法，精确地在滤纸上利用光刻胶得到了具有特定疏水屏障的μPADs。
微流控芯片检测方法及其在畜牧兽医上的应用
微流控芯片检测方法及其在畜牧兽医上的应用陈凯丽;刘珍珍;王朋林;郑玲;菅复春【摘要】微流控芯片是以微米尺度对被检测流体样品进行操作为特点的技术,与传统的检测方法相比,具有样品消耗少、速度快、效率高等优势.近年来,基于该技术已开发出很多方便快捷的检测方法,例如毛细管电泳、质谱检测、免疫检测、电化学检测、光学检测等.随着畜牧养殖业的规模化和集约化发展,动物疾病对畜牧业的影响日益加大.因此,早期快速检测动物疫病病原具有重要的社会效益和经济价值.论文就几种常用微流控芯片检测方法及其在畜牧兽医领域的应用进行综述,以期为动物疾病诊断提供参考.【期刊名称】《动物医学进展》【年(卷),期】2019(040)005【总页数】5页(P115-119)【关键词】微流控芯片;检测方法;畜牧兽医;应用【作者】陈凯丽;刘珍珍;王朋林;郑玲;菅复春【作者单位】河南农业大学,河南郑州 450002;河南农业大学,河南郑州 450002;河南农业大学,河南郑州 450002;河南农业大学,河南郑州 450002;河南农业大学,河南郑州 450002【正文语种】中文【中图分类】S853.21人类基因组计划的提前完成在很大程度上有赖于美国PE Biosystems公司研制出的高效毛细管自动测序仪，同时也向人们展示了先进检测技术的重要性。
微流控芯片(microfluidic chip)检测技术与传统的分析仪器比较，具有使用成本低、样品体积小、灵敏度高、易于和其他技术设备集成以及良好的兼容性等显著优势[1]。
该技术是在数平方厘米的芯片上对化学或者生物样品进行操作和检测的一种生物芯片技术，可以完成样品的预处理、分离、稀释、混合、化学反应、检测以及产品的提取等所有步骤[2-3]。
因其独特的优势，无论在基础研究还是产品的开发方面都受到国际上的广泛关注，目前在生命科学等诸多领域都得到了广泛的应用，本文主要概述了几种常用的微流控芯片检测方法及其在畜牧兽医检测中的应用。
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Analytical Chemistry, Vol. 68, No. 5, March 1, 1996
正交型LIF检测系统
共聚焦型LIF检测器基本光路结构示意图
2.1.2 半导体发光二极管(LED)荧光检测器
LED是一种可发射准单色光、体积小、寿命长和 价廉的发光器件。虽然在发光强度、光谱纯度、 聚光性等方面不及半导体二极管激光器，灵敏度 也有所下降，但可以简化检测器的结构，大大降 低成本。
集成电导检测器应用于实际样品是其发展的必然趋势，而如何有效 排除实际样品中的干扰组分对检测的影响是电导检测在实际样品应用 中的关键所在。
实现高通量是微流控芯片研究中提高分析效率的重要研究目标之 一，因此，多通道阵列式检测器的研究也成为了热点，而电导检测器 易于微型化的优势特别适于与高通量芯片集成。 微流控芯片集成电导检测器具有操作方便、使用寿命长等特点， 尤其适合离子化合物的分离分析。其加工工艺与MEMS技术兼容，使 其在微流控的集成化、微型化方面显示出强大的发展潜力。检测电极 在微流控芯片上可采用不同的布置方式，并结合芯片微管道网络本身 灵活多样的特点，设计出多种多样具有各自特点与功能的微流控芯片 集成电导检测器。其可应用于生化样品和实际样品的检测，显示出芯 片集成电导检测器具有巨大的潜在商业价值。
双通道检测器是指将两种检测器同时集成在芯片上，以实 现对管道内信号变化的同时检测。双通道检测可获得更多 分析物质的信息，更能真正体现微全分析的概念。 近年来，在玻璃电泳芯片上集电导和荧光双通道检测器， 实现了对无机离子、荧光素和氨基酸等物质的同时在线检 测，其将接触式电导(CCD)检测器与LED检测器同集一芯 片上时检测带具有光学活性和非具有光学活性的物质，拓 宽了检测对象的范围。
2.3.2 电致化学发光检测器
电致化学发光是化学发光与电化学检测的结合 特点：装置简单，灵敏度高，可控制反应程度等。
脯氨酸的LOD为 1.2μmol／L，线性范围5~600μmol／L
2.4 电化学检测器
作为微型全分析系统的集成化检测方式，电化学检测器具有独特的优势：
通过MEMS技术在芯片上制作微电极并不困难，比加工微光学器件容易得 多； 与光学检测法不同，电化学传感的灵敏度并不会因为通道几何尺寸的微型 化而降低； 电化学检测器的信号处理系统等外围设备比较简单，易微型化。
不足：
通用性差，体积较大，结构较复杂，成本高。
2.1.1 激光诱导荧光检测器
激发光源 单色激光 激光器
氩离子激光器 半导体激光器
2.1.1 激光诱导荧光检测器
检测元件： 光电倍增管（PMT ） 单光子雪崩型光电二级管（SPAD） 电荷耦合器件CCD
非共聚焦型LIF检测器基本光路结构示意图
更高的灵敏度和信噪比 更快的响应速度 微型化 多重平行检测功能 成本低
2、微流控芯片检测器分类
2.1. 荧光检测器
2.1.1 激光诱导荧光检测器(Laser induced fluorescence, LIF)
2.1.2 半导体发光二极管(light-emitting diode, LED)荧光检测器
2.5 质谱检测器
质谱（MS）技术能够提供试样组分中分子的结构和定量 信息。电喷雾离子化（ESI）和基质辅助激光解析离子化 (MALDI)技术使其在特定的条件下电离时依然可以保持生 物大分子的非共价相互作用，使得质谱在蛋白质和多肽的 研究中必不可少。 MS检测的高效率、高灵敏度和高通量迎合了芯片微小样 品量及微流控系统的目标，两者联用可满足基因组学与蛋 白质组学等生物分析的需要。
2.2.1 短光程吸收检测池吸收光度检测器
2.检测
增加芯片吸收光程能将检测灵敏度提高l~2个数量级。 然而过度增加光程使峰展宽，柱效降低。 选择通过增加光程长度来提高灵敏度，要考虑其对柱效的 影响，最终找到一个既能提高灵敏度而又不会显著降低柱 效的合适光程。
2.3 化学发光检测器
原理：
基态的分子吸收化学反应中释放的能量，跃迁至激发态， 处于激发态的分子以光辐射的形式返回基态，从而产生发 光现象。
特点：
无需激发光源，检测器结构简单； 灵敏度高； 发光试剂的选择性较差，经电泳分离后再检测可以克服此 缺点。
2.3.1 普通化学发光
2.3.1 普通化学发光
因此，电化学检测器灵敏度高、选择性好、体积小、装置简单、成本低， 可以与微加工技术兼容，具有微型化和集成化的前景，是目前被普遍认为 最有可能实现微流控芯片实验室概念的检测方式之一
2.4.1 安培检测器
2.4.1 安培检测器
安培检测法具有操作简便、背景噪声电流小等优点，1998年由 Woolley等首次在芯片电泳上实现，现已发展成为微流控芯片中应用最 多的一种电化学检测方式。 安培法不是通用型检测方法，它要求被检测物质具有电化学活性， 如果没有则应通过衍生反应产生具有电化学活性的基团或者在溶液中 加入具有电化学活性的物质以实现对被测物如DNA、蛋白质和氨基酸 的间接检测。 安培检测法的类型芯片分离通道中的电流一般在几到几十个微安， 而安培检测的工作电极上产生的电流一般在纳安级甚至更小，所以在 安培检测法中如何减小甚至隔离分离电压对检测的影响是一个至关重 要的问题。根据隔离分离电压的方式，安培检测器可分为离柱式（off colunmn）和端柱式（end-column）。
Fig. 1 – A scheme of the dual detector. (A) Box for circuit board; (B) bottom board; (C) contactless electrode plate; (D) thin microchip. (1) LED; (2, 3) the electrodes of contactless conductivity detection; (4) pinhole; (5, 6) wires connecting the electrodes of contactless conductivity detection with the circuit board; (7) cut off filter; (8) photodiode; (9, 10) cables connecting the photodiode with the circuit board. Zuan-guang Chen,et al.analytica chimica acta 621 (2008) 171–177
2.4.1 安培检测器-阵列工作电极
芯片毛细管电泳-阵列工作电极安培检测系统
2.4.2 电导检测器
根据组分带电组分对溶液电导率的贡献而进行检测 的。是一种通用型的检测器，尤其适用于检测无机离 子、氨基酸等小分子离子的检测。 易于微型化和集成化
2.4.2 电导检测器
接触式电导检测器
非接触式电导检测器
接触式电导检测器
电导检测芯片结构及电导电极示意图
接触式电导检测器由于工作电极和通道里的溶液直接 接触，可能会有以下问题： 检测系统难以与电泳分离电压有效隔离，由于共地产生漏 电干扰，使基线噪声大。 反应产生的气泡或电极表面的污染均会影响检测 通道流体中的某些成分会吸附在传感电极表面，改变电极 的性质。
非接触式电导检测器
2.4.3 电位检测法
2.4.3 电位检测法
电位检测示意图
复合式电化学检测法
复合式电化学检测法是将多种电化学检测 方式联用使用可以充分发挥每种检测方式的 优点，相互补充，实现更多被分析物的同时 分离和检测，因而也得到了广泛的关注。 Wang和Pumera发展了一种新型的可以 实现非接触电导和安培法同时检测系统。
微流控芯片检测器
主讲人 ：王沛
微流控芯片检测器的作用是将测定被分析样品经微流 控芯片系统分离或处理后有关组成的组成及含量。是分析 系统中必不可少的部分。检测器的总体性能将影响整个微 流控分析系统的检出限、检测速度、适用范围、体积等指 标，是微流控分析系统的关键部位之一。
1、检测器的性能要求：
2.2 吸收光度检测器
特点： 可测定的物质种类多； 结构简单。 不足： 相对灵敏度低。
当前微流控芯片紫外吸收光度检测存在的主要问题是检 测灵敏度较低，难以满足以低浓度生化样品为主要对象 的检测要求。解决的办法除了优化检测器光路结构外， 更多的应该从微流控芯片本身来考虑。芯片材质必须选 用石英等紫外吸收小的材料，还应鼓励通过增加光程或 集成样品预浓缩单元如等速电泳、样品堆积等来提高检 测的灵敏度。
2.1.1 激光诱导荧光检测器(Laser induced fluorescence, LIF)
LIF检测器是应用最早、最多的光学检测器，也是目前唯一被 商品化的检测器，多应用于毛细管电泳芯片中。
特点：
检测限低：一般可达10-9mol/L～10-12mol/L，最高可达单分子 检测； 选择性好； 线性范围宽。
CE microchip system with a dual amperometric/conductivity detection system: (a) glass microchip, (b) run buffer reservoir, (c) sample reservoir, (d) unused reservoir, (e) aluminum electrodes for contactless conductivity detection, (f) channel outlet,(g) thick-film working electrode for amperometric detection. Erkang Wang,et al.Electrophoresis 2005, 26, 687–693