论文部分内容阅读
无源微流控芯片无需额外的驱动装置和外接电源，不需要复杂的微加工和装配过程，使其在便携性和经济性上具有得天独厚的优势。研究和开发易于集成，方便携带的无源微流控芯片是实现快速便捷现场检测技术的发展方向。本论文提出了两种基于预脱气PDMS泵的无源微流控蛋白质结晶芯片，主要完成了以下研究工作:
1、本文完成了两种无源微流控蛋白质结晶芯片的设计和制备:本文在基于脱气PDMS芯片独特的工作原理上，设计了相应的无源流控芯片，并利用成熟的微加工工艺完成了工艺步骤的设计和制作，完成芯片的制备。
2、为了构建高通量的蛋白质结晶筛选平台，本文设计了一种基于渗透脱水模式、自动进样，且集成渗透脱水梯度控制能力的芯片无源微流控芯片。为了评估蛋白质结晶芯片的自动进样和渗透脱水功能，本文以食品色素溶液为样品液，验证了芯片的相关功能。并以溶菌酶蛋白溶液为样品，设计了蛋白质结晶实验，通过盐溶液的浓度调节就可以简单、快速和准确地实现对蛋白质溶液过饱和度的控制，进而实现对蛋白质结晶条件快速、高通量的筛选。这种类型的无源微流控芯片，非常适合快速，灵活，低成本的高通量蛋白质筛选平台。
3、逆向扩散结晶法能够在一次实验中实现不同浓度梯度下蛋白质可结晶条件的筛选，本文优化并提出了一种基于逆向扩散结晶法的简单易行的无源微流控芯片，在单独的微通道内就能够实现在不同过饱和度和过饱和速率下筛选最适合的蛋白质结晶条件。通过色素溶液的进样和扩散实验，芯片的自动进样能力和实现两种溶液逆向扩散的能力得到了验证。在此基础上，本文采用模式蛋白溶菌酶作为蛋白样品对芯片的高通量蛋白质结晶能力进行验证。这种基于脱气PDMS逆向扩散无源微流控芯片进样操作简单易行，在自动进样的基础上实现溶液的逆向扩散，为高效便携、高通量快速筛选优质蛋白质结晶微型系统提供了又一个发展平台。