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寡聚糖作为一种应用于癌症诊断的新型标记物,在生命活动中起着重要的作用,在对寡聚糖进行组成和结构分析的前处理通常包括酶解,纯化,衍生等,该过程耗时长且损耗大,而微流控芯片平台为解决这一问题提供了一种途径。微流控芯片具有微型化、低成本、高通量等优势,以微流控芯片为平台酶解糖蛋白,可以集微型化和固定化酶的优点于一体,增加了酶的稳定性和重复使用次数,同时又方便操作,将酶解时间由原来的12h缩短至几分钟,实现低耗高效。 本文基于Polydimethylsiloxane(PDMS)芯片为平台,以“off-stoichiometry”TE(OSTE)为固定酶的材料,设计了一种微型酶解反应器,实现糖蛋白的在线酶解。本文通过研究影响酶解效率的因素来优化酶解条件,以找到最适合的酶解条件。实验中,通过统计整体柱的孔径和球径,来探究不同因素对整体柱比表面积的影响。其次通过统计不同条件下的酶固定效率,找到最适合固定酶的整体柱条件。在上述两块研究的基础上,以核酸核糖酶B为标准品,通过检测样品中酶解后的糖量找到最适合的酶解条件,同时对酶解条件如温度和底物量进行优化,以提高酶解效率。实验结果显示,随着致孔剂比例和单体中烯基比例的提高,酶固定效率也有所提高,在流速为1.4μm/min,反应温度为37℃时,核酸核糖酶B可以完全酶解。本文所设计的微型酶解反应器也适用于酶解含唾液酸的糖,为糖蛋白在线分析提供了一个新的平台。 基于3D打印芯片的技术,本文还探究了用水凝胶固定酶的微型酶解反应器,利用水凝胶的三维结构固定酶,结果显示单体比为7%的时候水凝胶已经可以固定酶,为进一步研究它的酶解效率奠定了基础。此外本文还利用二通阀和毛细管,将PDMS芯片与ESI-MS的喷针连接起来,借助LC的泵为驱动力,在接口处形成稳定的喷雾,并用ESI检测到较强的信号,为芯片的在线分析了奠定了基础。