摘要：生物发光已广泛用于重要的生物传感应用，如测量三磷酸腺苷（ATP）、生物系统中的能量单位和重要过程指标。目前的检测技术主要基于大型器械等设备，其工作耗时长，结果滞后，因此一种小型化的生物发光传感系统是非常需要的。此系统通过集成形成一微流芯片，此芯片低成本、一次性使用且可以灵敏地传感连续监测ATP，可以用于处理生物样品。在这里，设计制造和测试3D打印的微流体芯片与硅光电倍增管（SiPMs）相结合，实现敏感的实时ATP检测。 3D微流控芯片可减少反应物的消耗并促进靠近硅光电倍增管的溶液输送，以提高检测效率。我们的系统检测ATP的检测限（LoD）为8 nM，分析动态范围为15nM和1μM，稳定性误差为10％，再现性误差低于20％。 我们演示了在连续流动系统中ATP的动态监测，表现出快速响应~4s时间，并在17s内完全恢复到基线水平。 

关键词： ATP生物发光检测  硅光电倍增管  一次性3D芯片  连续流量监测  小型化传感系统。

目录

摘要

Abstract

1.  绪论-1

1.1  研究背景及意义-1

1.1.1 ATP生物发光检测国内外应用背景-1

1.1.2 当前ATP生物发光检测仪器介绍-1

1.1.3 研究意义-2

1.2  ATP生物发光技术简介-2

1.3  器材介绍-2

1.3.1 硅光电倍增管（SiPM）-2

1.3.2  Objet 30型的3D打印机和DLP打印机-3

2. 微流体与硅光电倍增管集成在一起小型化芯片设计方案-5

2.1 设计介绍-5

2.2 设计方案-6

2.2.1方案介绍-6

2.3 方案选择-8

3. 3D打印ATP生物发光检测微流芯片-10

3.1 SolidWorks软件简介-10

3.1.1 装配设计-10

3.1.2 工程视图-10

3.1.3 模型参数-10

3.1.4 Solidworks绘图-11

3.2 3D打印机打印实物-12

3.2.1 操作概述-12

3.2.2 3D打印价格-14

3.2.3打印后实物处理及优点-15

4. 制备检测材料和确定检测标准-16

4.1 标准制备（Standard preparation ）和ATP生物发光测量-16

4.1.1 ATP生物发光检测-16

4.2 细胞裂解物样品的制备和实际样品测量-16

4.3 光学测试标准-17

5. 微流芯片测试-18

5.1 静态性能-18

5.2动态性能-19

6. 结语-22

文献-23

致谢-24