基于適配體的微懸臂陣列傳感器在生物化學(xué)檢測中的應(yīng)用
發(fā)布時間：2020-12-07 20:14
基于適配體的微懸臂陣列傳感器是將適配體以自組裝單分子層（SAM）的方式修飾到懸臂梁表面作為傳感識別單元,當(dāng)目標(biāo)分子存在時與適配體相互作用,導(dǎo)致懸臂表面應(yīng)力變化引起懸臂偏轉(zhuǎn)（或振動頻率變化）,利用懸臂偏轉(zhuǎn)（或振動頻率變化）與目標(biāo)分子濃度之間的關(guān)系構(gòu)建的檢測方法。這種方法能夠?qū)冶郾砻婊瘜W(xué)反應(yīng)的信息轉(zhuǎn)化為懸臂的機(jī)械運(yùn)動,具有操作簡單、檢測靈敏、無標(biāo)記等優(yōu)點(diǎn)。本論文基于這種傳感器的懸臂偏轉(zhuǎn)模式主要進(jìn)行了以下內(nèi)容的研究:1.利用黏蛋白1（MUC1）和適配體相互作用誘導(dǎo)微懸臂梁表面應(yīng)力發(fā)生變化的原理成功地構(gòu)建了檢測上皮腫瘤標(biāo)志物MUC1新方法,方法簡單,無需標(biāo)記,并具有具有良好的靈敏度和選擇性,線性范圍在5到500 nmol/L,最低檢測限為0.9 nmol/L（信噪比為3）;同時根據(jù)微懸臂梁傳感器的動態(tài)偏轉(zhuǎn)信號,提出了 MUC1與適配體結(jié)合的動態(tài)過程模型;以MUC1作為乳腺癌細(xì)胞MCF-7的腫瘤標(biāo)志物,直接識別檢測人乳腺癌細(xì)胞MCF-7,檢測限為213 cells/mL;為癌癥的早期診斷和生物分析提供了參考。2.利用金納米粒子（Au NP）-DNA復(fù)合物作為信號放大策略,以基于適配體的微懸臂梁...
【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：133 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
圖１．１懸臂傳感器：Ｕ）單一懸臂；（ｂ）—對懸臂，其中一個作為檢測懸臂，另一個作為參??１１７１??
??圖１．１懸臂傳感器：Ｕ）單一懸臂；（ｂ）—對懸臂，其中一個作為檢測懸臂，另一個作為參??考懸臂；（Ｃ）具有多個檢測和參考懸臂的懸臂陣列１１７１??１．２微懸臂傳感器檢測原理??ＡＦＭ的原理是將探針安裝在對微弱力敏感的懸臂梁上，激光打在探針針尖??上，當(dāng)探針靠近材料表面時，隨著與樣品距離的變化而產(chǎn)生相互作用力，通過反??饋信號表示作用力的大小，這個信號稱為探測信號，通過對探測信號的輸出與分??析獲得材料的表面信息，如圖１．２?（ａ）所示。微懸臂傳感器衍生于ＡＦＭ，與其??作用原理相類似，懸臂作為換能元件將發(fā)生在懸臂表面的物理化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)換為機(jī)??械運(yùn)動，例如懸臂的形變或共振頻率等，將這些物理量的變化作為探測信號，采??用光學(xué)或電學(xué)的方法捕獲并輸出這些探測信號，對其進(jìn)行定性或定量分析，如圖??１．２?（ｂ）所示。根據(jù)懸臂的探測信號的不同
??圖１．１懸臂傳感器：Ｕ）單一懸臂；（ｂ）—對懸臂，其中一個作為檢測懸臂，另一個作為參??考懸臂；（Ｃ）具有多個檢測和參考懸臂的懸臂陣列１１７１??１．２微懸臂傳感器檢測原理??ＡＦＭ的原理是將探針安裝在對微弱力敏感的懸臂梁上，激光打在探針針尖??上，當(dāng)探針靠近材料表面時，隨著與樣品距離的變化而產(chǎn)生相互作用力，通過反??饋信號表示作用力的大小，這個信號稱為探測信號，通過對探測信號的輸出與分??析獲得材料的表面信息，如圖１．２?（ａ）所示。微懸臂傳感器衍生于ＡＦＭ，與其??作用原理相類似，懸臂作為換能元件將發(fā)生在懸臂表面的物理化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)換為機(jī)??械運(yùn)動，例如懸臂的形變或共振頻率等，將這些物理量的變化作為探測信號，采??用光學(xué)或電學(xué)的方法捕獲并輸出這些探測信號，對其進(jìn)行定性或定量分析，如圖??１．２?（ｂ）所示。根據(jù)懸臂的探測信號的不同
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]A Review on Surface Stress-Based Miniaturized Piezoresistive SU-8 Polymeric Cantilever Sensors[J]. Ribu Mathew,A.Ravi Sankar. Nano-Micro Letters. 2018(02)
[2]薄膜表面應(yīng)力的產(chǎn)生和應(yīng)用[J]. 李建忠,于海. 機(jī)械管理開發(fā). 2015(07)
[3]MEMS傳感器現(xiàn)狀及應(yīng)用[J]. 王淑華. 微納電子技術(shù). 2011(08)
[4]基于微懸臂梁的生化傳感器[J]. 曾磊,周嘉,黃維寧,黃宜平. 傳感器技術(shù). 2004(06)
[5]MUC1粘蛋白的免疫生物學(xué)作用及其在腫瘤生物學(xué)治療中的應(yīng)用[J]. 張立新,李春海. 中國腫瘤生物治療雜志. 2000(03)
本文編號：2903839
【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】：133 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
圖１．１懸臂傳感器：Ｕ）單一懸臂；（ｂ）—對懸臂，其中一個作為檢測懸臂，另一個作為參??１１７１??
??圖１．１懸臂傳感器：Ｕ）單一懸臂；（ｂ）—對懸臂，其中一個作為檢測懸臂，另一個作為參??考懸臂；（Ｃ）具有多個檢測和參考懸臂的懸臂陣列１１７１??１．２微懸臂傳感器檢測原理??ＡＦＭ的原理是將探針安裝在對微弱力敏感的懸臂梁上，激光打在探針針尖??上，當(dāng)探針靠近材料表面時，隨著與樣品距離的變化而產(chǎn)生相互作用力，通過反??饋信號表示作用力的大小，這個信號稱為探測信號，通過對探測信號的輸出與分??析獲得材料的表面信息，如圖１．２?（ａ）所示。微懸臂傳感器衍生于ＡＦＭ，與其??作用原理相類似，懸臂作為換能元件將發(fā)生在懸臂表面的物理化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)換為機(jī)??械運(yùn)動，例如懸臂的形變或共振頻率等，將這些物理量的變化作為探測信號，采??用光學(xué)或電學(xué)的方法捕獲并輸出這些探測信號，對其進(jìn)行定性或定量分析，如圖??１．２?（ｂ）所示。根據(jù)懸臂的探測信號的不同
??圖１．１懸臂傳感器：Ｕ）單一懸臂；（ｂ）—對懸臂，其中一個作為檢測懸臂，另一個作為參??考懸臂；（Ｃ）具有多個檢測和參考懸臂的懸臂陣列１１７１??１．２微懸臂傳感器檢測原理??ＡＦＭ的原理是將探針安裝在對微弱力敏感的懸臂梁上，激光打在探針針尖??上，當(dāng)探針靠近材料表面時，隨著與樣品距離的變化而產(chǎn)生相互作用力，通過反??饋信號表示作用力的大小，這個信號稱為探測信號，通過對探測信號的輸出與分??析獲得材料的表面信息，如圖１．２?（ａ）所示。微懸臂傳感器衍生于ＡＦＭ，與其??作用原理相類似，懸臂作為換能元件將發(fā)生在懸臂表面的物理化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)換為機(jī)??械運(yùn)動，例如懸臂的形變或共振頻率等，將這些物理量的變化作為探測信號，采??用光學(xué)或電學(xué)的方法捕獲并輸出這些探測信號，對其進(jìn)行定性或定量分析，如圖??１．２?（ｂ）所示。根據(jù)懸臂的探測信號的不同
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]A Review on Surface Stress-Based Miniaturized Piezoresistive SU-8 Polymeric Cantilever Sensors[J]. Ribu Mathew,A.Ravi Sankar. Nano-Micro Letters. 2018(02)
[2]薄膜表面應(yīng)力的產(chǎn)生和應(yīng)用[J]. 李建忠,于海. 機(jī)械管理開發(fā). 2015(07)
[3]MEMS傳感器現(xiàn)狀及應(yīng)用[J]. 王淑華. 微納電子技術(shù). 2011(08)
[4]基于微懸臂梁的生化傳感器[J]. 曾磊,周嘉,黃維寧,黃宜平. 傳感器技術(shù). 2004(06)
[5]MUC1粘蛋白的免疫生物學(xué)作用及其在腫瘤生物學(xué)治療中的應(yīng)用[J]. 張立新,李春海. 中國腫瘤生物治療雜志. 2000(03)
本文編號：2903839
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