毕业论文课题相关文献综述

文 献 综 述

1.1研究背景

近年来，分析装置的微型化已经成为一个重要的研究方向，芯片实验室技术的发展也因而得到广泛重视。芯片实验室(lab-on-a-chip)是系统集成和微刻技术发展的结晶，是可以完成生物化学分析的微型芯片。到目前为止，利用微刻技术的多种微流结构诸如阀、压力系统、测量系统、反应仓等已经被整合到芯片实验室中。最完整形式的芯片实验室可以完成样本的预处理、分离、稀释、混合、化学反应、检测以及产品的提取，因此也可以称为微完全分析系统(TAS)。微流动系统由于其尺寸微小，可减小流动系统中的无效体积，降低能耗和试样用量，且响应快，因此有着广泛的应用前景。

1.2研究目的

图1 哌啶甲酸的生物催化合成

哌啶甲酸(Pipecolic acid，简称PA)是一种重要的刚性环状非蛋白质氨基酸，它既可以限定多肽的构象，还可作为不同化合物合成库中的多功能骨架，所以广泛用于许多手性药物和生物活性物质的制备。哌啶酸的合成方法之一是生物催化合成。本课题组采用在大肠杆菌中异源表达的赖氨酸脱氨环化酶催化赖氨酸生产2-哌啶甲酸。赖氨酸脱氨环化酶催化赖氨酸的反应速率十分缓慢，因此我们需要寻找合适的方法以提高赖氨酸脱氨环化酶的催化速率。

在微纳米尺度下，流体间的传质、传热和反应过程高效、易控，主要是因为：（1）短程分子扩散有利于控制化学反应进程并且能够快速达到平衡状态；（2）相对较大的界面有利于促进界面反应；（3）反应发生时只需要少量热能、散热和加热过程都容易实现，能精确控制反应温度。相比于在摇床或者其他反应器中的反应过程，在微流体中这一系列特性都极大提高了反应的可控性。寻找合理的条件，应用微通道将可以提升赖氨酸脱氨环化酶的催化速率。这也是本课题研究的目的。

1.3微流体技术

1.3.1微流体技术定义