面向現(xiàn)場(chǎng)分析的微流控免疫分析系統(tǒng)的研究
本文選題:微流控學(xué) + 免疫 ; 參考:《浙江大學(xué)》2012年碩士論文
【摘要】:免疫分析(Immunoassay)是利用抗原和抗體間的特異性反應(yīng)對(duì)目標(biāo)分析物進(jìn)行檢測(cè)的一種方法。由于其極高的特異性和靈敏度,在環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品衛(wèi)生、生化分析等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。但是,常規(guī)的免疫分析孵育時(shí)間長(zhǎng),從采集樣品到獲得結(jié)果需一天到數(shù)天時(shí)間;并且,此法加樣繁瑣,要求操作規(guī)范,只能由專業(yè)人員完成,目前主要應(yīng)用于醫(yī)院或者醫(yī)療站的實(shí)驗(yàn)室。微流控學(xué)(Microfluidics)是上世紀(jì)九十年代發(fā)展起來的在微米級(jí)結(jié)構(gòu)中操控納升至微升級(jí)流體的科學(xué)和技術(shù)。由于其特殊的微尺度效應(yīng)以及顯著提高的比表面積,微分析系統(tǒng)具有耗樣小、易集成、費(fèi)時(shí)短等優(yōu)點(diǎn),適用于現(xiàn)場(chǎng)分析,目前已廣泛應(yīng)用于便攜式免疫分析儀的研究。 第一章對(duì)近年來微流控免疫分析系統(tǒng)進(jìn)行了綜述,尤其對(duì)系統(tǒng)中采用的驅(qū)動(dòng)方式以及液體操控技術(shù)進(jìn)行了重點(diǎn)介紹。 第二章建立了一種基于試劑預(yù)封裝技術(shù)和程序化微蠕動(dòng)泵控制技術(shù)的面向現(xiàn)場(chǎng)分析的微流控免疫分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用油相間隔各種分析試劑,預(yù)封裝于Teflon管內(nèi),并采用自制的程序化微蠕動(dòng)泵作為驅(qū)動(dòng)設(shè)備,構(gòu)建了一種一步法微流控免疫分析系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)將毛細(xì)管進(jìn)樣端插入樣品,按下控制鍵,系統(tǒng)自動(dòng)吸入1μL樣品,之后樣品和所有分析試劑被依次推出并流經(jīng)毛細(xì)管免疫反應(yīng)柱,完成免疫反應(yīng)和洗滌步驟,一步實(shí)現(xiàn)從進(jìn)樣到分析的全過程。由于采用油相間隔,分析過程中各試劑間未發(fā)生混合。單獨(dú)考察了微蠕動(dòng)泵驅(qū)動(dòng)下的液流流速的穩(wěn)定性,70min內(nèi)流速的RSD為1.2%(n=35)。為了考察該系統(tǒng)的性能,檢測(cè)了不同濃度的人類IgG,檢測(cè)限為0.68μg/mL,動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)范圍為0-300μg/mL。連續(xù)平行測(cè)定5次,毛細(xì)管熒光強(qiáng)度的RSD為2.4%(n=5)。此系統(tǒng)尺寸小、造價(jià)低廉、性能穩(wěn)定、無操作人員限制,充分展示了其應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)分析的潛力。
[Abstract]:Immunoassay is a method for the detection of target analytes using specific reactions between antigens and antibodies. Because of its high specificity and sensitivity, it has been widely used in environmental monitoring, food hygiene, biochemical analysis and other fields. However, the incubation time of routine immunoassay is long, from collecting samples to getting the results takes one to several days. Moreover, this method is complicated and requires standard operation, which can only be completed by professionals. At present, it is mainly used in the laboratory of hospital or medical station. Microfluidic (Microfluidic) is a science and technology developed in the 1990s to manipulate nano-to-micro-upgrading fluid in a micro-scale structure. Due to its special microscale effect and remarkable increase in specific surface area, the microanalysis system has the advantages of small sample consumption, easy integration and short time consumption. It is suitable for field analysis and has been widely used in the research of portable immune analyzer. In the first chapter, the microfluidic immunoassay system is reviewed in recent years, especially the driving mode and liquid manipulation technology used in the system. In the second chapter, a microfluidic immunoassay system for field analysis is established based on reagent prepackaging and programmed microperistaltic pump control. In this system, a one-step microfluidic immunoassay system was constructed by using oil-phase separation reagent, pre-encapsulated in Teflon tube, and self-made programmable micro-creeping pump as driving device. In the experiment, the capillary sample was inserted into the sample, the control key was pressed, and the system automatically inhaled the 1 渭 L sample. After that, the sample and all the analytical reagents were pushed out in turn and flowing through the capillary immunoreaction column to complete the immune reaction and washing steps. The whole process from sample injection to analysis is realized in one step. Due to the oil phase interval, there was no mixing between the reagents during the analysis. The stability of liquid flow velocity driven by micro-peristaltic pump was investigated separately. The RSD of flow velocity within 70 minutes was 1.2 ~ (35). In order to investigate the performance of the system, the detection limit of human IgG was 0.68 渭 g / mL and the dynamic monitoring range was 0-300 渭 g / mL. The RSD of capillary fluorescence intensity was 2. 4%. The system is small in size, low in cost, stable in performance and no limitation for operators, which fully demonstrates its potential application in field analysis.
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2012
【分類號(hào)】:R392
【共引文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1966808
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