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数字PCR(digital PCR)是公认的第三代PCR技术,而微流控芯片技术(microfluidic chip)为其应用发展提供了极好的实现平台。在诸多数字PCR微流控芯片中,本研究组具有自主知识产权的自吸分液式数字PCR微流控芯片不仅与国际知名商品数字PCR仪器具有同样的核酸绝对定量功能,而且操作简便,无需外接动力源,即可实现待测溶液在芯片上的进样与分配,具有广阔的应用前景。本论文在前期研究工作的基础上创新的提出了一种负压自保持芯片,采用ParyleneC薄膜沉积技术,将芯片负压驱动保持时间大幅度延长至30天,彻底解决了前期研制的自吸分液式数字PCR芯片在常压下保存时间短,便携应用困难的难题。进而还将这一改进制作为负压驱动泵,应用在了蛋白免疫检测的芯片中。本论文内容具体包括:1、设计并制作了一种自吸分液式数字PCR芯片。芯片采用盖玻片作为防蒸发层,同时在反应区域周围添加水槽,很好地克服了聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)材料的透气性,实现了防止水分蒸发的目的。基于泊松分布对数字PCR的统计学原理进行理论分析,并计算其动态范围与不确定度。每张芯片上可同时进行三个样本的检测。同时,芯片的反应腔室与流通通道的高度相同,这也大大简化了模具的制作流程。该芯片最低可实现浓度为10copies/μL的目标DNA分子的检测;2、提出了 一种将ParyleneC薄膜沉积在PDMS芯片表面的方法,研发了负压自保持自吸分液式数字PCR芯片。实现了长时间保持微流控芯片负压驱动能力的目标,并对PDMS芯片可以实现负压驱动的原理进行了理论分析与实验验证。Parylene C薄膜具有透明、致密、气体低渗透等特点,不会对芯片内的生化反应以及结果检测造成影响。同时,ParyleneC的气相沉积过程在真空腔中进行,因此将制作好的PDMS微流控芯片放入真空气相沉积系统中,即可同时完成芯片抽真空以及沉积ParyleneC薄膜两项工作。经过Parylene C薄膜沉积的PDMS微流控芯片可以将负压驱动能力从1天延长至30天以上,同时还可以保持正常进行数字PCR检测的能力,为真正实现芯片的便携式应用奠定了基础;3、扩展ParyleneC薄膜的应用范围,将ParyleneC薄膜沉积在PDMS块体表面,制作负压驱动泵,并应用在蛋白检测微流控芯片出口,利用负压驱动泵提供动力,实现试剂与待测溶液的进样与冲洗。利用PDMS以及多聚赖氨酸(poly-l-lysine,PLL)能够吸附蛋白的特性,使用PDMS与PLL玻片设计并制作了 PDMS-PLL杂合芯片,利用免疫分析原理,实现了对冰毒(methamphetamine,MET)和降钙素原(procalcitonin,PCT)的半定量检测。