基于微流控芯片的分析仪器研究方群’富景林，贾志舰，张婷，徐光明，张涛，程永强，方肇伦（浙江大学化学系，微分析系统研究所，杭州310058）90年代初出现的分析化学新兴领域一微型全分析系统（MiniaturizedTotalAnalysisSystems，（TAS），或称芯片实验室（LabonaChip），在近年来取得飞速的发展，已成为当前分析化学的发展热点之一。以微通道中微流体的操纵和控制为核心的微流控分析（MicrofluidicAnalysis），是（TAS的主要组成部分，目前已成为（TAS研究中*为活跃的领域⑴。
自2003年开始，作者课题组在微流控芯片分析仪器方面开展了一系列研究工作。其中之一是玻璃芯片的键合技术研究。芯片键合是微流控芯片加工的一个重要步骤。报道的玻璃芯片的键合多采用篼温键合技术（500-650丈）。然而，该技术通常需要在洁净实验室条件下进行，操作不易掌握，成功率低，需要在玻璃上加压块以提篼键合质量和产率，但芯片表面的光洁度易受到影响。2004年，我们提出一种简单的在普通实验室即可进行的室温和低温下玻璃芯片键合技术，该法在玻璃片表面存有水化层的条件下，将两玻璃片贴合。在室温（15-35丈）通风条件下，将贴合后的芯片放置3h以上；或采用吹风机低温加热（80~100t）芯片15rain，完成基本键合。该方法的特点是操作简单，对环境和设备要求很低，无需超净工作室、程控高温炉，或使用粘合剂，即可获得90%以上的键合成功率。这种玻璃芯片键合方法易于在普通化学实验室推广，对促进微流控芯片分析研究的广泛普及具有重要意义。此外，该法还可用于进行玻璃芯片篼温键合前的预键合，可无需使用重物压块，比以往方法有更篼的高温键合成功率和芯片表面光洁度。
在此基础上，我们还进行了微流控芯片激光的研究，提出了基于正交光路模式的芯片荧光检测技术。其特点是利用芯片经过抛光的侧壁作为突光的出射区，通过在与激发光光路垂直的方向上检测荧光，降低激发光对荧光检测的干扰，获得高检测灵敏度。工作中，首次观察到在芯片正交平面内存在散射光强度分布不均的现象，对此现象进行了全面的实验考察和计算机理论模拟。证明该现象是由于聚焦的激光束在微通道内产生一定的轴向发散造成的。利用此现象，选择激发光散射强度较弱的方向上进行荧光检测，能显著降低散射光对荧光检测的干扰。系统对荧光素钠的检测限低至1.1PM=3），达到与篼灵敏共聚焦UF检测器相当的水平。该系统具有体积小、光学系统结构简单、容易构建，检测灵敏度篼、易于微型化和成本低廉的优点。
在后续工作中，继续拓展该技术在微流控芯片分析仪器和系统研制方面的应用。首先将该技术应用于微流控芯片氨基酸分析仪的研究中。分析仪内集成玻璃毛细管电泳芯片、4触点篼压电源系统、正交型光路UF检测系统、仪器电源系统，由外接的计算机或内置单片机对仪器进行控制和数据处理及显示。由于上述成果的采用，有效地降低了仪器的体积，整机体积仅为30x20x20厘米（长x宽x篼），达到较高的集成度。分析仪成功用于氨基酸和多肽试样的芯片毛细管电泳分离。目前，课题组正在与上海光谱公司合作，进行微流控芯片生化分析仪的产业化工作。现已生产出产业化样机，成功用于DNA片段的芯片毛细管电泳分离。此外，该技术还被应用于构建微流控毛细管顺序注射分析系统UF检测器，以及应用于*基金项目：国家自然科学基金（20299030，20575059）和教育部“新世纪优秀人才支持计划*（NCET>05*0511）项目资助分析试验室集成化微流控芯片流式细胞分析仪的研制中，建立了一种可同时进行细胞散射光和荧光强度检测的芯片流式细胞分析仪。
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