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環烯烴共聚物COC材料的制作及改性研究

日期:2017-08-07 10:03:08 編輯:科思德塑膠 來源:科思德塑膠 瀏覽:1899
環烯烴共聚物COC材料具有易加工、制作成本低、通道表面容易修飾、生物相容性好等優點,已逐漸為人們所關注。環烯烴共聚物(COC)是一種新型的工程塑料,它價格便宜,具有良好的化學惰性,同時還具有良好的光學透明性,熒光背景低,這些優異的性能使其在微流控芯片的加工中受到越來越多的重視。但是,COC通道內壁具有很強的疏水性,容易對蛋白質等生物分子產生非特異性吸附,導致樣品損失并影響分析重復性,限制了COC材料在電泳分離中的應用。

鑒于此,本文以環烯烴共聚物COC材料為研究對象,開展了以下幾個方面的工作:
 1、建立了一種簡易制作環烯烴共聚物COC材料的方法:在傳統金屬絲熱壓法的基礎上,采用銅絲為陽模制作通道,熱壓完成后,直接將銅絲用硝酸腐蝕形成通道,然后通過熱封接制成芯片。通過控制熱壓的溫度和時間,可得到通道截面為圓形的COC材料,且通道表面比較光滑。該方法簡單快捷,可實現芯片的批量制作。以FITC衍生的四種氨基酸的混合物(精氨酸、甘氨酸、亮氨酸和谷氨酸)為模型分析物,采用LIF檢測,對該芯片的電泳分離性能進行了評價。結果表明,利用該方法制作的芯片具有良好的分離能力,四種氨基酸可在90 s內基線分離。
2、環烯烴共聚物COC材料的磺化改性研究:利用氯磺酸對COC表面進行磺化改性,未改性COC片表面的接觸角約為82°,而改性后的接觸角約為41°,說明改性后COC表面親水性增強。將改性芯片用于氨基酸的電泳分離,與未改性芯片相比,改性芯片樣品的分離時間縮短,柱效提高。將改性芯片進一步用于茶葉、紅酒等樣品的分離分析,結果表明改性芯片具有良好的分離能力。
3、環烯烴共聚物COC材料的光誘導溴化改性研究:在紫外光照射下,采用溴水對COC材料進行溴化改性,然后將溴化的COC材料浸入氫氧化鈉或乙二胺溶液中,通過親核取代反應使COC表面連接-OH或-NH2官能團。改性效果通過接觸角的測量和熒光素鈉染色進行表征。結果表明,改性COC片表面親水性明顯增強。利用該方法對環烯烴共聚物COC材料進行改性,并考察了芯片對蛋白的吸附情況。結果表明,溴-乙二胺改性可減少BSA在通道表面的吸附。通過電泳分離熒光素鈉和氨基酸考察了溴-氫氧化鈉改性芯片的分離性能,以熒光素鈉計算得到的理論塔板數為4.7×105/m。

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