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1、第十二章药学研究的新技术一一微流控芯片微流控芯片:是将采样、预处理、加试剂、反响、别离、检测等集成在微芯片上进行的一门 新技术。（将实验室及设备集成在微芯片上）特点：分析速度快，信息量大，试剂消耗量少，污染少，进样量少，操作费用低，仪器体积小一、微流控芯片微流控芯片Microfluidic Chip或称，芯片实验室Lab on a Chip：是将常规的样品制备、反响、别离、检测等基本操作单元集成或基本集成到一块几平方厘米 的芯片上、并对微通道内微量液体进行精确操作的新技术。今按目的、任务和功能来分，微流控分析芯片：成分分析-别离分析法微流控功能芯片：在微流控芯片中进行成分萃取、化学合成、药物筛
2、选等 （-）微流控分析芯片目前主要为芯片毛细管电泳微液流控制进样、液相流动微液流控制进样、液相流动高压电源分析芯片系统分析芯片系统芯片进样通道别离通道-检测器对成分响应,检测误获取信息今 芯片分析仪基本单元：高压电源、今 芯片分析仪基本单元：高压电源、芯片、检测器1、毛细管电泳原理pH2.5的碱性或弱酸性溶液中，毛细管内外表Si-OH基电离而带负电荷，固-液介面形成双 电层,溶液外表带正电。在电场作用下，溶液外表正电荷带动溶液整体移动,形成电渗流电渗（electroosmotic）液体相对于带电的管壁移动的现象。电渗的大小可用电渗淌度表示:为介质的介电常数；C为Zeta电势；n为介质粘度混合组
3、分随电渗流移动,各组分因淌度及分配行为等差异,迁移速度不同+ + + + + + + + + + + + +ZE分子分子+ + + + + + + + + + + + H-F粒子在毛细管内电介质中的运动速度是电泳和电渗两种速度的矢量和，即Vap = Vef + Veo或用淌度表示:ap =，/ef + JLleo经过一段时间(距离)的迁移，各组分因迁移速度不同而实现别离 今 作为别离分析方法，在方法分类上属于色谱分析法。2、进样与别离3、影响电泳别离的主要因素(1)缓冲溶液成分(种类)：涉及与被测组分的相互作用总浓度：总浓度越大，别离效果越好。但过高使电流增大，发热使温度升高，别离度反而 下降
4、。浓度比：影响溶液pHpH：影响被测组分的荷电情况(2)添加剂有时可以提高组分的别离度，改善峰形，提高灵敏度如：有机溶剂，外表活性剂，B-CD等(3)别离电压：别离电压越高，别离效果越好。过高会放电。13kV。（二）微流控功能芯片在微流控芯片中进行成分萃取、化学合成、药物筛选等。二、芯片分析仪一仪器研制升工微通道形状、长短、大小 厂芯片-L芯片材料：有机、无机芯片分析仪进样电压 高压电源i别离电压一-电压切换r光学类检测器r光学类检测器电化学类检测器 质谱检测器L其它检测器：如，磁导检测器1、芯片结构与制作1、芯片结构与制作进样通道别离通道液池缓冲液池液池微通道分析芯片基片（微槽）+盖片一构建
5、微通道 r土曲方在4JT高分子聚合物玻璃、石英、硅微制作技术 ,光刻（lithogNXy） 浇铸成型（Casting）等|I蚀刻（etching）热键合基片（微槽）+盖片一构建微通道 r土曲方在4JT高分子聚合物玻璃、石英、硅微制作技术 ,光刻（lithogNXy） 浇铸成型（Casting）等|I蚀刻（etching）热键合高温热键合封装改性2、专用微型电源2、专用微型电源独立单元(烟盒大小)程控PEC微型电源结构图3、检测器(1)非接触电导检测CCD 高频信号接收放大，记录(A)芯片独立式非接触电导检测频率电压调零A基片 B薄盖片C电极板D检测器芯片材料和结构：玻璃-玻璃芯片 PDMS-玻
6、璃芯片 PMMA-PMMA芯片特点:L芯片与电极板之间相互独立，更换和清洗非常方便2 .在较低的频率和较低的激发电压下工作 (B)集成电极包埋式的芯片1玻璃基片，2 PDMS薄膜3 PDMS盖片4嵌入PDMS盖片的集成电极板(C)三层结构的PMMA电泳芯片超薄隔离层0.5um,检出限达0.07 UM(D)基于ITO玻璃盖片的芯片1TO玻璃既作盖片，又作非接触电极(2)电解质介导电导检测(3)安培检测原理与装置电活性物质在电极上发生氧化还原反响产生响应电流缓冲液瓶电化学池安培检测要求测定对象在电极上有电化学响应(氧化还原反响)，非电化学活性物质不干扰 测定。选择性强、灵敏度高。电极研究a.工作电
7、极：伯电极对氨基水杨酸钠注射粉针剂中的痕量杂质“间氨基酚”b.工作电极：铁鼠化钻纳米粒修饰的多壁碳纳米管/石墨复合电极测定水样中的就药物中的异烟脱检出限：比用碳糊电极降低两个数量级方法和仪器研究差示脉冲安培检测法基线最稳定（4）电化学发光检测复合电极；斜面电极（检出限降低近一个数量级）（5） LED诱导荧光检测激光诱导荧光检测：灵敏度很高；但体积大，昂贵。LED诱导荧光检测：灵敏度略差；但体积很小，很廉价。（6）电磁感应检测（磁导检测）（7）多检测集成A.非接触电导-荧光同点同时双检测B.安培-电化学发光同点同时双检测4、自动送液系统包括电控局部、高压和荧光检测器；检测器和芯片接口置于金属避光
8、盒中三、微流控芯片在药物分析和临床检验中应用1、在药物分析中的应用非接触电导检测：中药中生物碱的测定、测定感冒药中有效成分、滴眼液中盐酸蔡甲喋林、氨基酸的别离检测安培检测对氨基水杨酸钠注射粉针剂中的痕量杂质“间氨基酚”电化学发光检测脯氨酸和三正丙胺混合样品的别离和电化学发光检测；盐酸氯丙嗪片和盐酸氯丙嗪注射液的 测定LED诱导荧光检测青霉胺药片中D-青霉胺（治疗）和L-青霉胺（有毒）的测定电磁感应检测复方氯化钠注射液和痒苦乐民注射液的别离检测；保施泰片中布洛芬对乙酰氨基酚的测定安培电化学发光双检测盐酸普鲁卡因注射液中盐酸普鲁卡因和杂质对氨基苯甲酸含量的同时测定 2、在临床检验中的应用CCD检测：关节液中乳酸的含量测定，关节炎症时含量会升高 LED诱导荧光检测：评价肾功能指标的人尿中肌酎的含量测定四、微流控功能芯片在微流控芯片中进行成分萃取、化学合成、药物筛选等。五、微流控芯片药物筛选系统1、分子水平药物筛选2、细胞水平药物筛选：浓度梯度生成器eg.斑马鱼毒性致畸模型的建立、在线的体内抗菌活性药物筛选 重金属毒性分析与解毒药物筛选3、组织水平4、动物水平本章非重要考点：主要留意各种检测器的类型；毛细管电离的基本原理；估计是选择判断