生物分析化学

1. 马来酐亚生物或戊二醛固定酶

2. 溶胶-凝胶固定化酶：机械强度大，酶分子不容易脱落

3. 微珠固定酶或抗体：具有纳米颗粒特性，还可以用不同的官能团对其表面进行修饰，固定不同的酶和抗体，通过磁场，便于固定和分离

4. 硝化纤维膜固定酶：利用纤维素中大量的羟基，通过氧化、酯化、醚化和交联等各种反应固定酶或者抗体 5. 原位聚合固定酶 均相酶和免疫反应

非均相酶和免疫反应虽然可以提高酶和抗体的利用率，但是芯片上蛋白质的固定化难度较大，而且固定化都会一定程度上改变酶或抗体的分子结构，影响其反应活性。而均相反应会大大提高分子的传质能力，缩短生化反应的时间且没有复杂的蛋白质固定化程序。

1. 直接在离线的微反应管中进行酶或免疫反应，然后将反应产物转 移到电泳芯片上进行电泳分离和检测是芯片上生化反应集成的最初设想。

这种方法实际上并没有真正地将生化反应集成到微流控芯片上，

只是利用了电泳芯片的分离功能；而且在反应产物由反应器转移至电泳芯片的过程中势必造成试剂的损耗，这个不连续的过程可能对最终的分析造成误差。

2. 直接在电泳芯片样品贮液池中进行的酶和免疫反应一定程度上避

免了上述问题。

这些在贮液池或分离管道中进行的生化反应和后续的检测虽然是连续的，但这些反应器都是非流动式的，没有任何流体的扰动，反应程度也是不可控制的，反应物仅通过简单的分子扩散混合，传质较慢，需要反应时间较长。但对某些酶和免疫快反应，由于可以简化芯片设计，这种反应方法也经常被人们采用。 3. 柱前均相反应：设计柱端反应器是电泳芯片上酶和免疫反应最常用也是最有效的手段。因为微流控芯片上灵活多变的流路设计使得生化反应可控性更强，从反应尤其是多步反应到分离检测一系列连续操作过程，大大节省了分析时间，微尺寸的反应管道可节省昂贵的生化试剂。柱端反应管道设计的出发点是通过优化混合反应管道的构型和尺寸使反应物充分混合，灵活的液流操作保证反应程度的可控性以及多通道集成进行平行检测，避免多次操作带来的偏差。

前均相酶和免疫反应管道总体上分为敞开式和封闭式 两种。多用封闭式的

柱前均相反应需要灵活精确的液流控制来保证反应和分离检测的同时进行以及准确的进样。常用方法有：控制管道宽度和控制电流大小。

为了使柱前反应和分离检测同时进行，反应管道和分离管道需要设计成的流路。门式进样是集成有柱前反应器电泳芯片系统最理想的进样方法，这种进样技术可以满足反应和进样的快速切

换 。

缺点：柱前均相反应重现性差集。成多通道的微流控分析芯片单次操作就可以完成一系列的滴定操作， 弥补了这一缺陷 。 4. 柱后反应

柱后反应会直接导致样品分离谱带的展宽，影响电泳分离的柱效。但是有些反应，如蛋白质的荧光标记、化学发光衍生反应 一，有时不得不采用柱后衍生。

集成有柱前和柱后反应器的电泳芯片，对管道设计和电压的施加方式都有很高的要求。首先流路的设计必须保证反应和分离过程不相互冲突，各种试剂不交叉污染，缓冲液的 p H值不影响酶或抗体的活性以及能够通过控制电压来控制各种试剂的流量。最重要的问题是如何通过优化管道的设计，使柱前和柱后反应不至引入太大的柱效损失。

芯片操作的重复性较差，芯片上生化反应的可控性不强，集成能力还不够高是微流控芯片发展亟待解决 的问题 。