芯片实验室

纳米粒子( NPs )被用于各种医药应用。外泌体( Exosomes )是一种生物衍生的纳米颗粒，是通过从体液中分离和浓缩而获得的生物标志物。基于聚二甲基硅氧烷( PDMS )的微通道具有高透气性和低细胞毒性等优点，适合于纳米颗粒的精细处理。然而，纳米颗粒的大比表面积可能导致非特异性吸附在器件基底上，从而造成样品的损失。因此，了解NP在微通道上的吸附情况对用于NP处理的微流控器件的运行至关重要。本文利用原子力显微镜对NP在PDMS基片和微通道上的吸附行为进行了表征，并将NP的吸附行为与NP的静电作用和分散介质性质联系起来。当聚苯乙烯NP分散体以恒定的流速引入PDMS基微通道时，随着NP和微通道zeta电位的降低(即随着pH的升高)，吸附的纳米颗粒数量减少，表明微通道与纳米颗粒之间的静电作用增强了它们的斥力。在恒定流速下，将exosome分散体引入不同润湿性的PDMS微通道中，exosome的吸附以静电作用为主。所得结果将有助于PDMS基微流控装置对纳米颗粒的预富集、分离和传感。

将PDMS (聚二甲基硅氧烷)微流控通道与紫外可见光纤光谱仪和新型合成的比色探针集成到基于光流控的芯片实验室装置中，实现了氟离子的高灵敏实时定量测量。在微流控装置中设计了一个‘S’形微通道，作为微反应器，以利于合成的比色探针(传感器)与F ¯离子的连续反应。在此反应后，在微流控器件的下游检测区使用紫外-可见光探针捕获其光谱并实时呈现为F ¯浓度。初步研究了- OH、- NH和- NO2等多种结合基团和发色基团的多色变比色探针对F ¯离子的高灵敏度和高选择性，检出限为0.79 ppm。对所研制的光流化装置的性能进行了评价，用于包括真实样品在内的F ¯离子的选择性、敏感性检测，优于常规方法。该技术具有样品用量少、分析快速、灵敏度高、可移植等优点。提出的新型片上Lab-on-a器件为跨越宽扇区所需F ¯离子的实时分析提供了许多竞争优势。