Разработка и исследование микрочиповых аналитических систем для жидкостно-жидкостной экстракции и химических реакций

Поскольку в мнкрокаиалах МФЧ возможно создание ламинарных соприкасающихся потоков жидкостей это свойство МФЧ может бьпь использовано для выделения анализируемых веществ под действием диффузии в поперечном ссчеиип микроканала из одного потока в другой пли для очистки матричного раствора пробы от мешающих примесей. При таком подходе в микроканалах чипа Нобразной топологии i создаются ламинарные соприкасающиеся потоки матричного раствора пробы и растворителя в одном направлении. Наблюдается явление быстрой диффузии малых молекул и медленной диффузии крупных частиц i iiii в принимающий поток, па различии в скоростях диффузии частиц и основано их разделение . Тсспсор , работает по аналогичному принципу. Например, он может представлять собой чип с тремя отдельными входами для раствора пробы, в центре для раствора с индикатором и для раствора с известной концентрацией вещества сравнения. После объединения в центральном микроканалс потоки этих растворов движутся параллельно в ламинарном режиме, диффузионно
обмснпваясь компонентами в двух иитсракиионных зонах, возникающих при соприкосновении потоков. Малые частицы быстро диффундируют из потока пробы в раствор с индикатором, макромолекулы диффундируют значительно медленнее. В другой пнтсракциопной зоне происходит взаимодействие диффундирующих молекул вещества сравнения, близкого по свойствам определяемым компонентам пробы, с молекулами индикатора. Показана возможность применения Тсснсора, например, для выделения и определения содержания белков в биологических пробах при проведении лизиса клеточных структур в потоке . Реакции в мнкрорсакторах. По литературным данным в микрореакторах чипов объемом от сотси и десятков ил до нескольких мкл наиболее часто проводят биохимические реакции, например, полимеразоцепные реакции ПЦР. Под полимеразоцепной реакцией принято понимать процесс, имитирующий естественную репликацию ДНК РНК . ПЦР проводят при диагностике инфекционных, онкологических и генетических заболеваний а также для идентификации личности человека ,. Для успешного протекания ПЦР необходимо задавать и точно поддерживать определенный температурный режим реакционной смеси. При многократном цикличном повторении реакции происходит экспоненциальное увеличение числа копий специфического фрагмента ДК, что и позволяет из небольшого количества анализируемого материала получить достаточное количество ДНКкопий для их уверенной идентификации. Стадия проведения ПЦР применимы термины амплификация молекул ДНК или термоциклиропание реакционной смеси , часто предшествует стадии разделения фрагментов молекул ДНК с номошыо гсльэлскгрофореза и определения специфичных флуоресцентно меченых продуктов реакции 7. В последнее время активно развивается метод проведения ПЦР с одновременным определением возрастающего по времени количества флуоресцентно . ПЦР в режиме реального времени . ПЦР проводят, например, для получения множества копий коротких участков ДНК, выделенной из пробы, специфичных для конкретных микроорганизмов, что и является цслыо диагностики для выявления возбудителей инфекционных заболеваний ,. Главное достоинство микрочнпового варианта проведения ПЦР по сравнению с традиционным проведением реакции в полипропиленовой пробирке заключается в значительном снижении используемого количества реакционной смеси, а за счет большого соотношения площади поверхности микрореактора к его объему становится возможным значительное увеличение скоростей нагреваохлаждения смеси в ходе проведения реакции , , и уменьшение времени на се проведение. Проведение ПЦР в микрочиповом варианте способствует снижению времени получения результатов до минут 7,, . В микроструктурах чипов показано проведение ПЦР как с последующим электрофоретическим разделением продуктов реакции, так и в режиме реального времени 7,,,. Электрофоретическое разделение компонентов пробы. Создание микрочиповом системы точной дозировки количества пробы в микрокаиал сепарации инжскционного креста позволило проводить разделение аналитов в микроканалах МФЧ методом капиллярного электрофореза КЭ ,.