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1.1 微流控芯片实验室及其发展历史1

第1章 绪论1

1.2 微流控芯片实验室的理论研究2

1.3 微流控芯片实验室整体框架3

1.4 微流控芯片及基本操作单元4

1.5 微流控芯片的应用7

1.6 展望10

参考文献11

2.2 芯片材料16

2.2.1 硅、石英和玻璃16

第2章 芯片材料与芯片制作技术16

2.1 前言16

上篇 微流控芯片实验技术16

2.2.2 有机高分子聚合物17

2.3 芯片制作环境要求18

2.4 硅芯片、玻璃芯片和石英芯片的制作及封接21

2.4.1 基本加工制作过程21

2.4.2 芯片封接29

2.4.3 玻璃芯片成品31

2.5.1 基本加工制作过程33

2.4.4 石英芯片成品33

2.5 高分子聚合物芯片的制作及封接33

2.5.2 芯片封接41

2.5.3 聚合物芯片成品42

参考文献46

第3章 微流体控制与驱动技术49

3.1 前言49

3.2 微流体控制49

3.2.1 电渗控制49

3.2.2 微阀控制51

3.3 微流体驱动56

3.3.1 气动微泵驱动56

3.3.2 电渗驱动60

3.3.3 其他驱动方式61

参考文献65

第4章 进样及样品前处理技术67

4.1 前言67

4.2 液态样品进样67

4.2.1 区带样品进样67

4.2.2 连续样品进样82

4.3 气固态样品进样83

4.4 样品前处理85

4.4.1 固相萃取85

4.4.2 等速电泳92

4.4.3 膜分离94

4.4.4 其他99

参考文献100

5.2 微混合和微混合器104

5.2.1 微混合104

5.1 前言104

第5章 微混合和微反应技术104

5.2.2 微混合器105

5.3 微化学反应和微化学反应器113

5.3.1 一般微化学反应113

5.3.2 均相液相反应器114

5.3.3 非均相反应器115

5.3.4 柱前、柱后反应器117

5.3.5 其他类型反应器121

5.4.1 聚合酶链反应（PCR）123

5.4 微型生物反应123

5.4.2 免疫反应137

参考文献147

第6章 微分离技术153

6.1 前言153

6.2 微电泳分离的基本问题154

6.2.1 谱带迁移154

6.2.2 谱带展宽159

6.3 微电泳分离的常见模式174

6.3.1 一维芯片电泳174

6.3.2 多维芯片电泳195

参考文献199

第7章 检测技术206

7.1 前言206

7.2 激光诱导荧光检测207

7.2.1 单通道芯片LIF检测器209

7.2.2 多通道阵列芯片LIF检测器211

7.2.3 微型化和集成化的荧光检测器214

7.3 紫外吸收光度检测216

7.3.1 紫外吸收光度检测芯片的特殊需求217

7.3.2 紫外吸收光度检测器219

7.4.1 单通道芯片化学发光检测器222

7.4 化学发光检测222

7.4.2 多通道阵列芯片化学发光检测器224

7.5 电化学检测226

7.5.1 安培检测法226

7.5.2 电导检测法231

7.5.3 电势检测法233

7.5.4 复合式电化学检测法233

7.6 质谱检测234

7.6.1 芯片与ESI-MS接口235

7.6.2 芯片与MALDI-MS接口237

7.6.3 芯片／质谱的应用238

7.7 其他检测240

7.7.1 等离子体发射光谱检测器241

7.7.2 热透镜检测器242

7.7.3 各种生物传感器243

参考文献244

第8章 单分子荧光检测技术249

8.1 前言249

8.2.3 检测物理量250

8.2.2 背景噪声的降低250

8.2.1 荧光发射原理250

8.2 单分子荧光检测的基本原理和物理量250

8.3 单分子荧光检测的基本过程252

8.3.1 单分子标记策略252

8.3.2 单分子荧光检测方法253

8.3.3 单分子判定原则257

8.4 单分子检测的应用258

8.4.1 溶液体系中的应用258

8.4.2 细胞体系中的应用272

参考文献274

9.1 前言280

下篇 微流控芯片实验室应用280

第9章 核酸280

9.2 基因突变检测281

9.2.1 点突变281

9.2.2 基因大片段缺失、基因重排和甲基化282

9.3 基因分型285

9.3.1 单核苷酸多态性（SNP）基因分型285

9.3.2 短串联重复序列多态性（STR）基因分型288

9.4 病原体基因检测293

9.5 DNA测序299

9.6 微流控芯片DNA计算机301

9.6.1 DNA计算和DNA计算机301

9.6.2 微流控芯片DNA计算机302

参考文献307

第10章 蛋白质311

10.1 前言311

10.2 蛋白质分析中的若干问题312

10.3 蛋白质氨基酸序列和构象314

10.3.1 蛋白质的氨基酸序列314

10.3.2 蛋白质的构象315

10.4 蛋白质糖基化316

10.4.1 糖肽的分析316

10.4.2 糖形的分析319

10.5 蛋白质磷酸化321

10.6 蛋白质分子参与的相互作用研究322

参考文献324

第11章 小分子和离子327

11.1 前言327

11.2 离子328

11.2.1 阳离子的分离分析328

11.2.2 阴离子的分离分析331

11.3 手性分子332

11.3.1 手性拆分原理334

11.3.2 芯片手性拆分特点336

11.3.3 芯片平台上拆分的手性分子339

11.4 代谢物343

11.4.1 代谢物的一般分析方法343

11.4.2 若干重要代谢物的测定345

参考文献351

12.1 前言355

第12章 细胞355

12.2 单元技术356

12.2.1 芯片细胞培养356

12.2.2 芯片细胞分选359

12.2.3 芯片细胞裂解365

12.3 应用研究368

12.3.1 细胞状态研究369

12.3.2 细胞功能研究370

12.3.3 细胞组分研究381

参考文献382

名词索引387