微(wei)(wei)流控芯(xin)片技術以其(qi)高通量、低消耗、快速分(fen)析等(deng)特(te)點在(zai)生化分(fen)析、醫(yi)療診斷領域有著廣闊的(de)應(ying)用(yong)(yong)前景。降低微(wei)(wei)流控芯(xin)片的(de)加工和使用(yong)(yong)成本，簡(jian)化儀器(qi)設備的(de)需求(qiu)，將其(qi)更好(hao)地應(ying)用(yong)(yong)于現場(chang)檢(jian)測是(shi)本論(lun)文(wen)力求(qiu)解決的(de)關鍵問題。

本(ben)論文以微(wei)通(tong)(tong)道(dao)內(nei)的(de)表(biao)面(mian)(mian)張力作(zuo)(zuo)用為(wei)核(he)心，提(ti)出(chu)了(le)五(wu)種(zhong)分析新方(fang)法，對微(wei)通(tong)(tong)道(dao)內(nei)的(de)各(ge)種(zhong)操作(zuo)(zuo)與驅動技術(shu)進行(xing)(xing)了(le)有益的(de)探索。提(ti)出(chu)了(le)一種(zhong)在(zai)(zai)微(wei)通(tong)(tong)道(dao)內(nei)測(ce)(ce)定(ding)(ding)液體(ti)表(biao)面(mian)(mian)張力的(de)新方(fang)法，僅使用15微(wei)升的(de)樣(yang)品在(zai)(zai)一分鐘(zhong)內(nei)即可(ke)測(ce)(ce)定(ding)(ding)多(duo)組平行(xing)(xing)數據，同時(shi)能(neng)夠進行(xing)(xing)變溫條件(jian)下的(de)表(biao)面(mian)(mian)張力測(ce)(ce)定(ding)(ding)。對七種(zhong)有機溶劑(ji)的(de)測(ce)(ce)定(ding)(ding)結果表(biao)明(ming)此方(fang)法具有較高的(de)準確度(0.4-6.4%)和(he)精密度(RSD2%，n=9)。設計了(le)一種(zhong)新型的(de)進樣(yang)口，利用表(biao)面(mian)(mian)張力的(de)作(zuo)(zuo)用在(zai)(zai)微(wei)通(tong)(tong)道(dao)內(nei)生成體(ti)積可(ke)控(74-576

nL)的均一(yi)液(ye)(ye)滴(di)(RSD0.56%，n=70)，避免了載液(ye)(ye)的使用和流速(su)對液(ye)(ye)滴(di)狀態的影響。同時實現(xian)了微(wei)通道內(nei)液(ye)(ye)滴(di)的融合(he)和液(ye)(ye)滴(di)內(nei)試劑(ji)的高(gao)速(su)混合(he)，利用兩種控制(zhi)液(ye)(ye)滴(di)運動的手段，在1秒內(nei)實現(xian)試劑(ji)的完全(quan)混合(he)。

利用(yong)表面張(zhang)力控制聚苯乙烯微(wei)(wei)珠的(de)自(zi)組裝，將(jiang)其用(yong)做模(mo)板通過軟光刻(ke)法加(jia)工陣列式芯片用(yong)于(yu)單(dan)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)的(de)研(yan)究。加(jia)工模(mo)板時(shi)間少(shao)于(yu)十分鐘，具(ju)有結構(gou)尺度(du)可調的(de)優點，適合固定各種尺寸的(de)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)用(yong)于(yu)單(dan)細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)研(yan)究。建立了一種使用(yong)光刻(ke)法在(zai)微(wei)(wei)通道內加(jia)工凝膠微(wei)(wei)結構(gou)固定生物分子和細(xi)(xi)胞(bao)(bao)(bao)的(de)方(fang)法。使用(yong)表面張(zhang)力進樣技術進行了微(wei)(wei)通道內的(de)生化分析，對(dui)DNA分子的(de)檢測限(xian)達到1

pM。利(li)用熒光(guang)顯(xian)微(wei)鏡精確控制激發(fa)光(guang)，實現了微(wei)通道(dao)內單細胞的選擇性捕獲與(yu)研(yan)究(jiu)，操作簡(jian)便且(qie)固定(ding)細胞速度較快(5 s)。

發展了紙基微流控(kong)芯片技術，將其成功的應用(yong)在質譜的常態離子化檢測中(zhong)，能夠(gou)對肽和蛋白質等各種分子進行(xing)直接檢測，檢測限達到ppb級(ji)。利用(yong)紙基微流控(kong)芯片對復雜樣(yang)品的前處理(li)能力，實現了對血液和尿樣(yang)中(zhong)藥(yao)物和毒品的定(ding)性與定(ding)量(liang)分析，具有樣(yang)品消耗(hao)少(1μL)，檢測速度快(1

min)，準確度高等優點(dian)。同時還實現了樣品的預(yu)分離和在(zai)線(xian)衍生化(hua)的應用。