本文關(guān)鍵詞：基于ZigBee協(xié)議的QCM免疫傳感器網(wǎng)絡(luò)在癌癥標(biāo)志物檢測(cè)中的應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近20年來(lái),我國(guó)癌癥患者呈現(xiàn)出年輕化的趨勢(shì),且癌癥的發(fā)病率和死亡率不斷走高。提高癌癥的早期發(fā)現(xiàn)率是人們攻克癌癥最迫切的需求,而發(fā)現(xiàn)早期癌癥最有效的辦法是對(duì)癌癥標(biāo)志物進(jìn)行檢測(cè)。目前臨床上檢測(cè)癌癥標(biāo)志物的方法具有很多的局限性,如依賴大型儀器、成本高、不夠快速敏感等。本文提出了一種新方法：運(yùn)用新型的傳感器測(cè)量技術(shù)——石英晶體微天平(QCM)技術(shù),并將其與納米材料和生物固定化技術(shù)相結(jié)合制造了固定化癌癥標(biāo)志物抗體的納米ZnO修飾的QCM免疫傳感器,并將其應(yīng)用于癌癥標(biāo)志物的檢測(cè)；同時(shí)將該QCM免疫傳感器與傳感器網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合,構(gòu)建QCM免疫傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)癌癥標(biāo)志物的實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。針對(duì)這一研究課題,本文首先基于ZigBee協(xié)議構(gòu)建了QCM免疫傳感器網(wǎng)絡(luò),該網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為星型,網(wǎng)絡(luò)中協(xié)調(diào)器和終端節(jié)點(diǎn)均采用TI的CC2530芯片。終端節(jié)點(diǎn)與QCM免疫傳感器相連實(shí)現(xiàn)對(duì)QCM輸出頻率的測(cè)量,并通過(guò)ZigBee網(wǎng)絡(luò)把頻率數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸給協(xié)調(diào)器,協(xié)調(diào)器通過(guò)串口把接收到的頻率數(shù)據(jù)傳輸給上位機(jī)PC進(jìn)行分析處理。本文將該QCM免疫傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于C-反應(yīng)蛋白(CRP)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)和乳腺癌標(biāo)志物CA15-3檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中。在CRP檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中,制造了固化anti-CRP的四針狀納米氧化鋅QCM傳感器,該傳感器的制造過(guò)程為：制備四針狀納米ZnO(熱蒸發(fā)法),四針狀納米ZnO修飾QCM電極(滴涂技術(shù)),anti-CRP的固定化(改進(jìn)的物理吸附法)。實(shí)驗(yàn)中,將該傳感器應(yīng)用于本文構(gòu)建的傳感器網(wǎng)絡(luò)中。在CA15-3檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中,制造了固化CA15-3抗體的ZnO納米棒QCM傳感器,針對(duì)上一實(shí)驗(yàn)傳感器制備中存在的不足(高溫操作、成本高、納米薄膜不牢固等),改進(jìn)傳感器的制造過(guò)程為：直接在QCM電極上生長(zhǎng)出ZnO納米棒薄膜(濕化學(xué)方法),CA15-3抗體的固定化。本實(shí)驗(yàn)同樣結(jié)合了傳感器網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)對(duì)CA15-3的實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中獲取的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均顯示相應(yīng)傳感器具有良好的穩(wěn)定性、線性、可再現(xiàn)性、特異性且響應(yīng)速度快。本課題是在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(61101060)支持下完成的。我希望,本文的研究工作能夠加快QCM傳感器在癌癥標(biāo)志物臨床檢測(cè)中的應(yīng)用；且基于該研究能擴(kuò)展出遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)癌癥病人的實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)。
【關(guān)鍵詞】：石英晶體微天平 免疫傳感器 癌癥標(biāo)志物檢測(cè) 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) ZigBee協(xié)議
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP212.9
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-15
• 第一章 緒論15-25
• 1.1 癌癥與癌癥標(biāo)志物檢測(cè)15-16
• 1.2 QCM免疫傳感器16-18
• 1.2.1 免疫傳感器簡(jiǎn)介16-17
• 1.2.2 基于石英晶體微天平(QCM)的免疫傳感器17-18
• 1.3 納米材料應(yīng)用于免疫傳感器18-19
• 1.4 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)19-22
• 1.4.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介19-21
• 1.4.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于生物醫(yī)療21-22
• 1.5 課題的提出與主要工作內(nèi)容22-25
• 1.5.1 課題的提出22-23
• 1.5.2 主要工作內(nèi)容23-25
• 第二章 實(shí)驗(yàn)原理與相關(guān)技術(shù)25-35
• 2.1 ZigBee技術(shù)研究25-30
• 2.1.1 ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)25-26
• 2.1.2 ZigBee協(xié)議分析26-29
• 2.1.3 服務(wù)原語(yǔ)29-30
• 2.2 QCM基本原理與應(yīng)用30-33
• 2.2.1 石英晶體壓電效應(yīng)30-31
• 2.2.2 QCM工作原理31-33
• 2.2.3 QCM免疫傳感技術(shù)33
• 2.3 本章小結(jié)33-35
• 第三章 基于ZigBee協(xié)議的QCM傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)與研究35-48
• 3.1 QCM傳感器網(wǎng)絡(luò)模塊設(shè)計(jì)35-37
• 3.2 ZigBee網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)37-41
• 3.2.1 ZigBee協(xié)議棧OSAL運(yùn)行機(jī)理38-39
• 3.2.2 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)程序39-40
• 3.2.3 傳感器終端節(jié)點(diǎn)程序40-41
• 3.3 QCM傳感器終端節(jié)點(diǎn)頻率測(cè)量的實(shí)現(xiàn)41-43
• 3.4 系統(tǒng)測(cè)試43-46
• 3.4.1 頻率測(cè)量43-44
• 3.4.2 ZigBee星型網(wǎng)組網(wǎng)測(cè)試44-45
• 3.4.3 串口傳輸測(cè)試45-46
• 3.5 本章小結(jié)46-48
• 第四章 用四針狀納米ZnO修飾的QCM傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)C-反應(yīng)蛋白進(jìn)行無(wú)標(biāo)記檢測(cè)48-60
• 4.1 研究背景48-49
• 4.1.1 C-反應(yīng)蛋白在癌癥中的臨床重要性48-49
• 4.1.2 CRP檢測(cè)方案的提出49
• 4.2 實(shí)驗(yàn)49-52
• 4.2.1 材料與試劑49
• 4.2.2 CRP檢測(cè)系統(tǒng)49-50
• 4.2.3 四針狀納米ZnO的制備50-51
• 4.2.4 四針狀納米ZnO修飾QCM51-52
• 4.2.5 C-反應(yīng)蛋白抗體的固定化52
• 4.3 結(jié)果與討論52-58
• 4.3.1 檢測(cè)CRP的傳感原理52-53
• 4.3.2 微鏡下四針狀納米ZnO的特性53-54
• 4.3.3 傳感器的穩(wěn)定性54-55
• 4.3.4 CRP檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中傳感器性能分析55-58
• 4.4 本章小結(jié)58-60
• 第五章 ZnO納米棒修飾的QCM傳感器網(wǎng)絡(luò)用于乳腺癌標(biāo)志物CA15-3的檢測(cè)60-73
• 5.1 研究背景60-62
• 5.1.1 CA15-3的臨床意義60-61
• 5.1.2 CA15-3檢測(cè)方案的改進(jìn)61-62
• 5.2 實(shí)驗(yàn)62-66
• 5.2.1 材料與試劑62-63
• 5.2.2 CA15-3檢測(cè)系統(tǒng)63-64
• 5.2.3 ZnO納米棒修飾QCM64-65
• 5.2.4 CA15-3抗體的固定化65-66
• 5.3 結(jié)果與討論66-71
• 5.3.1 顯微鏡下ZnO納米棒的特性66-67
• 5.3.2 傳感器的穩(wěn)定性67-68
• 5.3.3 CA15-3檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中傳感器性能分析68-71
• 5.4 本章小結(jié)71-73
• 第六章 總結(jié)和展望73-76
• 6.1 本文工作總結(jié)73-74
• 6.2 對(duì)未來(lái)的展望74-76
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間的科研工作80-81
• 致謝81

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王魯雁;干寧;李天華;江千里;王峰;;基于甲胎蛋白抗體和巰基丁二酰胺銅(Ⅱ)共固定修飾電極的人血清中甲胎蛋白免疫傳感器[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2008年10期

2 陳鈺;劉仲明;王捷;;用于腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)的電化學(xué)免疫傳感器[J];現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展;2009年16期

3 劉艷;傅英姿;牛衛(wèi)芬;;電化學(xué)免疫傳感器中生物活性物質(zhì)的固定方法研究進(jìn)展[J];河南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年04期

4 周文莉;任恕;;免疫傳感器的進(jìn)展[J];國(guó)外醫(yī)學(xué).生物醫(yī)學(xué)工程分冊(cè);1989年05期

5 余興龍,蔣弘,趙樂(lè)群,王浩娟,殷純永,朱圣庚;一種新型免疫傳感器的研究[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2001年11期

6 沈國(guó)勵(lì);吳朝陽(yáng);俞汝勤;;日本血吸蟲(chóng)免疫傳感器研究[J];化學(xué)傳感器;2001年03期

7 繆璐;劉仲明;張水華;;電化學(xué)免疫傳感器的研究進(jìn)展[J];中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志;2006年02期

8 張波;府偉靈;毛瓊國(guó);姚春燕;陳鳴;徐世軍;俞凡;;基于壓電諧振檢測(cè)技術(shù)的癌胚抗原免疫傳感器的實(shí)驗(yàn)研究[J];生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志;2006年04期

9 徐肖邢;尹凡;史愛(ài)武;張漪;;亞甲基藍(lán)為介體的甲胎蛋白免疫傳感器的研制及應(yīng)用[J];理化檢驗(yàn)(化學(xué)分冊(cè));2006年12期

10 劉夢(mèng)琴;黃勇;劉陽(yáng)新;蔣健暉;;電化學(xué)酶聯(lián)免疫傳感器的發(fā)展概述[J];化學(xué)傳感器;2007年01期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 章竹君;;集群標(biāo)記物納米粒子細(xì)胞免疫傳感器[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第十屆全國(guó)發(fā)光分析學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2011年

2 趙華文;李原芳;黃承志;;基于表面共振光散射信號(hào)增強(qiáng)的免疫傳感器[A];第八屆全國(guó)發(fā)光分析暨動(dòng)力學(xué)分析學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2005年

3 馬超;趙廣英;;免疫傳感器在食品安全快速檢測(cè)中的研究進(jìn)展[A];中國(guó)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)第五屆年會(huì)暨第四屆東西方食品業(yè)高層論壇論文摘要集[C];2007年

4 朱將偉;劉國(guó)艷;史賢明;;己烯雌酚的過(guò)氧化氫酶標(biāo)記及己烯雌酚免疫傳感器[A];中國(guó)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)第五屆年會(huì)暨第四屆東西方食品業(yè)高層論壇論文摘要集[C];2007年

5 朱俊杰;;納米材料構(gòu)建電化學(xué)免疫傳感器[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第26屆學(xué)術(shù)年會(huì)分析化學(xué)分會(huì)場(chǎng)論文集[C];2008年

6 趙潔;秦坯芽;胡效亞;楊占軍;;基于還原石墨烯的牛白介素-4無(wú)標(biāo)記電化學(xué)阻抗免疫傳感器[A];第八屆全國(guó)化學(xué)生物學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2013年

7 劉璇;雷建平;鞠q，

本文編號(hào)：304907