低电压电泳芯片的分析-仪器科学与技术专业论文.docx

中文摘要 摘要 毛细管也泳分离技术以其高效、快速、微量、易自动化等优点在生命科学、 医学药物、环境保护等领域得到了极其广泛的应用。随着芯片上的实验室思 想的提出和微型全分析系统的发展，使乡鹿泳芯片一在芯片上进行电泳分离的技 术成为了当今国内外的重要研究热点。 本论文的工作属于国际合作项目。以期在了解毛细管电泳的相关理论的基础 上，建立电泳芯片的低电压运动梯度场的分离和控制模型 F 对电泳芯片的制作和 低电压控制电路的研发进行前期探索，为研制一种微型化、集成化的低电压电泳 芯片奠定…定的理论和技术基础。本文主要工作如下: ①本文在查阅了大量文献、资料的基础上 F 分析了分析仪器的发展趋势?并 对微型全分析系统以及电泳芯片的发展进行了阐述。 ②研究了毛细管电泳的相关基础理论章从理论上较深入地研究分析了传统的 毛细管高电压分离模式与本文所采用的低电压运动梯度场分离模式。建立了电泳 低电压运动梯度场分离的理论模型，提出了实现运动梯度场分离的控制方法和控 制流程。对低电压电泳芯片的电泳效率进行了分析和讨论。 ③根据电泳芯片低电压运动梯度场模型，对芯片的迸样、分离和检测及控制 进行了详细的分析讨论，在分项讨论的基础上 F 确定了低电压电泳芯片的总体结 构#进行了相应的计算机模拟。 ④针对低电压电泳芯片分离电极阵列的研制难点进行了一定的探索 F 完成了 电泳芯片的工艺设计、版图设计和工艺实验声研制出了电泳芯片原理性实验样品。 ⑤研制了单片机低电压控制电路 F 进行了低电压电泳芯片的初步实验 F 提出 了需解决的相关问题。 ._J. 、/.. _ . v 关键词:微型全分析东统 F 低电压电泳芯片 F 低电压运动梯度场模型， 低电压控制电路 v 英文摘要 ABSTRACT With advantages of high efficiency，real time ，low volume and automation ，capillary electrophoresis separation techniques have been widely used in industrial analysis， biomedicine ，Molecule biology etc. With the pretence of lab on the chip and the development of micro .total analysis system ，electrophoresis chip，capillary electrophoresis technology on a chip，became the research hot of micro electromechanical system. The paper belongs to the international project. Based on the knowledge of capilIary electrophoresis technology，the separation and control models of low voltage electrophoresis system using moving grade electrical field have been presented. At the same time，the dev lopments of electrophoresis chip and control circuit have been studied ， which will lay theory and technique foundation for the further study on the low voltage electrophoresis chip. This paper focused on the following aspects:: ① Based on the reading of much conference and book ，the development trend of analytical instrument is given. The developments of micro total analytical system and electrophoresis chip have been described. ②The relative theory of capillary electrophoresis has been studied. The low voltage separation models with moving grade ele