《微全分析系統(tǒng)》ppt課件-全文預(yù)覽
【正文】 )芯片； 細(xì)胞分析芯片； 前處理芯片； 化學(xué)合成芯片； 多功能集成芯片。一塊供研究用的標(biāo)準(zhǔn)玻璃芯片價(jià)值 100多 美元。當(dāng)實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)后， 芯片成本可望大幅度降低，有利于普及。 (2)微流控分析的試樣與試劑消耗已降低到數(shù)微升水平，并隨著 技術(shù)的提高，還可能進(jìn)一步減少。其發(fā)展要稍微早于微流控芯片，始于 1980s，主要 是在生物遺傳學(xué)領(lǐng)域發(fā)展起來的。芯片式是發(fā)展重點(diǎn)。 Manz與 Harrison于 1992年合作發(fā)表了首篇微加工芯片上完成的毛 細(xì)管分離的論文，展示了 ?TAS大發(fā)展?jié)摿Α? 他們最初的嘗試是首先把 FIA轉(zhuǎn)移到微加工芯片上。分析操作也從簡單的自動(dòng) 進(jìn)樣 檢測(cè)發(fā)展到包括溶劑萃取、柱分離、沉淀、共沉淀、氣 液 分離、滲吸等在內(nèi)的試樣多種前處理自動(dòng)化。他們?cè)诶^承連續(xù)流動(dòng)觀 念的同時(shí)，徹底拋棄了 SCFA中要求在流動(dòng)中必須實(shí)現(xiàn)物理平衡 (完全混合 )與化學(xué)平衡 (反應(yīng)完全 )的觀念，去除了管道中同時(shí)起 間隔與攪拌作用的氣泡，提出了 在非平衡 (不完全混合、不完全 反應(yīng) )條件下實(shí)現(xiàn)重現(xiàn)性定量分析的技術(shù)條件。其成功 之處在于首次突破了延續(xù)了 200年的分析化學(xué)傳統(tǒng)操作中以玻璃 器皿和量器為主要工具的操作模式，把分析化學(xué)轉(zhuǎn)移到有流體連 續(xù)流動(dòng)的管道中，數(shù)毫米內(nèi)徑數(shù)米長的玻璃或聚合物管道不僅是 化學(xué)反應(yīng)的 新容器 ，而且也成為分析操作實(shí)現(xiàn)連續(xù)化自動(dòng)化的“ 傳送帶 ”。 一個(gè)新學(xué)科的發(fā)展既需要強(qiáng)大先進(jìn)的技術(shù)支撐，更需要先進(jìn)的理 論指導(dǎo)， ?TAS在發(fā)展中還需要更多的基礎(chǔ)理論來更深入地理解 和掌握物質(zhì)在微米尺度流動(dòng)狀態(tài)下的行為，例如微米通道中的傳 質(zhì)、導(dǎo)熱、吸附及微區(qū)反應(yīng)規(guī)律等。 微流控芯片 (microfluidic chips)是 ?TAS中目前最活躍的領(lǐng)域和 發(fā)展前沿，它最集中地體現(xiàn)了將分析實(shí)驗(yàn)室的功能轉(zhuǎn)移到芯片 上的 思想，其未來的發(fā)展將對(duì)上述目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)起到非常重要的 作用。并將微 流控芯片系統(tǒng)作為其主要發(fā)展方向。當(dāng)前，主要為 了適應(yīng)生命科學(xué)發(fā)展的需要，分析儀器的發(fā)展正在出現(xiàn)一個(gè)以微 型化為主要特征的，帶有革命性的重要轉(zhuǎn)折時(shí)期。 分析儀器的發(fā)展趨勢(shì)就是微型化 /集成化與便攜化。 2022年，美國 ?TAS列入每兩年一次的綜述中，標(biāo) 志著它作為分析化學(xué)的一個(gè)獨(dú)立領(lǐng)域，已被學(xué)術(shù)界承認(rèn)。 在分析系統(tǒng)微型化與集成化的基礎(chǔ)上， ?TAS的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn) 分析實(shí)驗(yàn)室的“個(gè)人化”，“家用化”，從而使分析科學(xué)及分析儀 器從化學(xué)實(shí)驗(yàn)室解放出來，進(jìn)入千家萬戶。 這些目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)必須靠大力發(fā)展微流控技術(shù)；生物 (陣列 )芯片雖 然是很重要的生物檢測(cè)手段，但難以在實(shí)際分析系統(tǒng)的“微、全” 方面發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。 Skeggs創(chuàng)始的間隔式連續(xù)流動(dòng)分析 (segmented continuous flow analysis, SCFA)是這一時(shí)期發(fā)展的有代表性的成功范例。 Ruzicka和 Hansen于 1975年提出了 FIA。試樣與試劑消耗 從 10 mL水平降低到 10－ 200?L水平。但由于當(dāng)時(shí)科學(xué)技術(shù)整體水平的局限性，至少他們當(dāng)時(shí) 并未清楚地意識(shí)到需要通過多學(xué)科交叉來進(jìn)一步發(fā)展他們的學(xué)術(shù) 思想，從而錯(cuò)過了一次重要的發(fā)展機(jī)遇！ Manz和 Widmer則在發(fā)展 ?TAS方面要顯得更為幸運(yùn)和富有遠(yuǎn)見。 然而當(dāng)時(shí)分析化學(xué)另一學(xué)科大迅速崛起為 ?TAS提供了一個(gè)重要 的發(fā)展
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