[发明专利]基于八乙基卟啉铂的比色荧光微球乳液制备方法及在光学氧传感微流控检测芯片中的应用

说明书

基于八乙基卟啉铂的比色荧光微球乳液制备方法及在光学氧传感微流控检测芯片中的应用，本发明涉及基于八乙基卟啉铂共聚物乳液的制备方法及其应用，本发明为了提高微流控芯片检测氧含量浓度的精度和速度。制备方法：将聚二甲基硅氧烷、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸三氟乙酯和丙烯酸丁酯混合，加入八乙基卟啉铂和香豆素6，然后加入引发剂、乳化剂和超纯水，在55～65℃的温度下细乳液聚合，超声处理后再回流反应。通过该共聚物乳液制备PtOEP/PDMS光学氧传感微流控检测芯片。本发明基于溶解氧能够猝灭指示剂八乙基卟啉铂所发射磷光的原理，使微流控检测芯片能够精确测量溶解氧，实时直观检测氧气浓度。

技术领域

本发明涉及一种基于八乙基卟啉铂(PtOEP)的共聚物乳液的制备方法以及PtOEP/PDMS光学氧传感微流控检测芯片。

背景技术

对生命科学的研究人们开始转向微观，为了适应生命科学从宏观到微观的发展需要，分析技术有了很大程度的进步，同时分析仪器也趋于微型化。微流控分析技术已经成为现如今非常重要的一种化学及生物分析手段，有材料低耗性、原位分析、实时快捷等优点，并且在细胞、分子水平检测等很多方面得以应用，微流控管道尺度与细胞有良好的相容性，可以在体外实现对体内细胞环境的高度模拟，实现细胞培养、试样处理及细胞检测诸多应用，发展为细胞实时检测和研究的一个新平台。

PDMS芯片是目前实验研究应用较多且较常见的分析芯片之一。PDMS是软聚合物，具有良好的物理和化学性质：单体可低温聚合；具有弹性，光学透明度高，可透过280nm以上的光，用于检测的波长范围宽；生物惰性，无毒性，可用于细胞固定；可透过气体，在封闭体系中，可为细胞培养提供氧气；低导电性；可与其他材料，如玻璃、聚苯乙烯等封合制成杂交芯片，这些性质都有利于微流控芯片的制作。

氧不仅与人和动植物的生存息息相关，也与化学、生化反应及物理现象关系密切。在生命科学领域，生化需氧量(Bio-Chemical Oxygen Demand，BOD)是研究生命活动的一项重要生理指标。通过掌握细胞中氧气的含量及其活性来了解细胞和组织的新陈代谢状况，从而作为疾病诊断的依据。在微流控芯片研究及产业化进程中，目前在微流控芯片中主要进行血液、细胞等检测和培养，同时可以进行血液、细胞流动及分离等实验研究，其中芯片中氧浓度的测定对于在芯片中进行的检测、培养等实验研究有着十分重要的意义。

微流控芯片分析系统在分析性能上具有很多优点：(1)时间短，效率高；(2)试剂材料消耗低；(3)易于集成化、便携化，操作简便。微流控芯片的这些优点使其在生物医学、高通量药物合成筛选、农作物的优选优育、环境检测和保护、卫生免疫、司法鉴定、生物战剂的侦检和天体生物学研究等众多领域提供了广阔的应用前景，而氧含量是以上诸多研究领域中的一个重要的实验指标，其中对生物分析研究是最为关键的，同时生物分析也是微流控芯片最重要的一个应用领域。生物分析中的PCR及DNA测序分析、氨基酸及蛋白质分析、单细胞分析、单分子分析以及免疫分析几个方面应用最多。与微流控芯片结合的PCR可以获得较高的热传导率，很大程度缩短PCR所需的时间，同时也可以节约空间减少试剂的消耗，并且也容易与样品分离、电泳检测等功能部件集成，实现实验室的微型化、自动化。在细胞分析方面微流控芯片可以将单细胞操纵、传输、定位、溶胞、分离及检测集成在一块芯片上，分析速度快。在免疫分析方面微流控分析芯片相对于常规的免疫分析能够提高反应效率、简化分析过程、减少分析时间、降低试剂的消耗。

微流控系统具有结构简单，设计原理清晰的优点，因此容易与光学检测器、电化学检测器和质谱检测器等检测器联用。光学检测是目前在微流控芯片中使用最多的检测方法，并且根据光学原理分为荧光检测、吸光检测以及化学发光检测等检测技术。其中在微流控芯片中应用的荧光检测法具有灵敏度高、选择性好、和线性范围较宽、能够进行单分子检测的优点，与微流控芯片分析系统相匹配，成为现如今科学研究领域中应用最广泛的检测方法。