[00876439]集成纳米碳管电极的微流控芯片制备

课题来源为武汉市科技攻关计划“集成纳米碳管电极的微流控芯片制备”，项目编号：200710421119。研究目的与意义：以具有良好光化学加工性能的光敏微晶玻璃为芯片材料，通过光化学加工，在玻璃芯片材料上获得具有合理结构的微流通道，利用等离子体化学气相沉积法在芯片的检测部位低温集成纳米碳管电极，制备出符合实际应用需要的微流控芯片。该芯片的成功制备，能充分利用纳米碳管优良的导电性能和化学稳定性，提高芯片的检测灵敏度。同时具有优异的光化学加工性能的特种微晶玻璃芯片材料的使用，能有效简化芯片制备工艺，降低芯片制作成本，从而推动微流控芯片在电化学检测领域的应用。主要论点与论据：利用具有良好的光化学加工性能的特种光敏微晶玻璃取代常用的石英玻璃等材料，降低芯片制作成本；同时在芯片上低温集成纳米碳管电极，显著提高芯片电化学检测的灵敏度和检测稳定性。研究结果表明，该特种光敏微晶玻璃材料的电渗性能稳定，可以通过pH的调节以及表面活性剂的选择，可以方便地调节微流通道中微流体的电渗速度；所获得的纳米碳管电极电化学检测性能优异，适用于水溶液中微量物质的检测，纳米碳管电极的电化学检测性能显著优于通用的石墨电极以及贵金属电极，在较宽浓度范围内呈现良好的线性关系，且检测限低； 该微流控芯片具有良好的电泳分离检测性能，能有效用于水溶液中糖类物质、酚类物质的分离检测。检测性能显著优于其它碳电极和金属电极。主要创新点体现在特种芯片材料的使用以及纳米碳管电极的集成。在社会经济效益方面，本研究所获得微流控芯片同时含有电泳分离单元和检测单元，便于最终用户操作；以纳米碳管作为检测电极，检测性能优于其它碳电极和金属电极；以特种光敏微晶玻璃作为芯片材料，能显著降低芯片的制作成本。因而该芯片具有非常良好的应用前景。在成果推广和应用方面，还需要进行较多的工作，主要包括相关标准的确立、待测物质检测条件的确定等。