光纖表面等離子體共振生化傳感器在小分子特異性識別中的研究
發(fā)布時間:2021-08-20 20:11
表面等離子體共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)技術(shù)有很多優(yōu)點:低成本、靈敏度高、實時檢測、方便快捷、樣品無需標(biāo)記等,因為這些優(yōu)點,生化檢測、食品安全、疾病診斷、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域近些年來已經(jīng)廣泛使用SPR技術(shù),同時取得了很好的效果。本文從SPR的原理出發(fā),利用光纖傳感技術(shù)以此來解決生物化學(xué)檢測上的問題,具體內(nèi)容如下:本文首先介紹了SPR技術(shù)的發(fā)展歷史和應(yīng)用,同時介紹了光纖SPR傳感器的發(fā)展情況和發(fā)展趨勢。提出了SPR傳感技術(shù)的原理,并對此進(jìn)行了理論分析,介紹了SPR傳感技術(shù)在生化檢測領(lǐng)域的應(yīng)用。闡述了本實驗所用到的實驗器件、傳感光纖的制作工藝和自己搭建的傳感系統(tǒng),闡述了基于LabVIEW虛擬軟件進(jìn)行的軟件設(shè)計,它能夠?qū)崟r完成數(shù)據(jù)采集、分析、顯示和存儲等操作。針對手性分子對映體性質(zhì)的差別以及區(qū)分對映體的重要性,基于精氨酸(Arg)的性質(zhì)和手性識別的概念,我們選擇牛血清血蛋白(BSA)作為一種手性選擇劑,在PH=7.1時,會選擇性地和L-Arg結(jié)合,運用層層自組裝的方法和正負(fù)電荷相互吸引的原理檢測精氨酸,通過修飾使光纖表面帶負(fù)電,然后來檢測BSA和Arg的混合液...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 SPR傳感技術(shù)簡介
1.1.1 SPR技術(shù)的發(fā)展歷史
1.1.2 SPR技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.1.3 SPR技術(shù)的發(fā)展趨勢
1.2 論文研究的目的和意義
1.3 論文研究的主要內(nèi)容
1.4 本章小結(jié)
2 SPR傳感技術(shù)的基本原理
2.1 表面等離子體共振原理
2.1.1 表面等離子體波
2.1.2 消逝波
2.2 光纖SPR傳感器的理論模型
2.2.1 光纖SPR傳感器的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.2.2 光纖SPR傳感器的計算模型
2.3 光纖SPR傳感原理
2.3.1 多模光纖的結(jié)構(gòu)原理及特性
2.3.2 光纖SPR傳感器的傳感原理
2.4 SPR技術(shù)用于生化檢測
2.4.1 SPR生化檢測的理論分析
2.4.2 SPR傳感器檢測方法與信號增強方法
2.4.3 SPR生化傳感器應(yīng)用
2.5 本章小結(jié)
3 SPR傳感器系統(tǒng)的研究
3.1 光纖SPR傳感器的設(shè)計制作
3.1.1 光纖傳感器的制作
3.1.2 光纖鍍膜工藝
3.2 光纖SPR傳感器傳感系統(tǒng)的構(gòu)建
3.2.1 光源
3.2.2 光譜儀
3.2.3 鍍膜儀
3.2.4 蠕動泵及流通裝置
3.2.5 阿貝折射儀
3.2.6 光纖連接器
3.3 本章小結(jié)
4 信號采集與分析系統(tǒng)設(shè)計
4.1 LabVIEW技術(shù)簡介
4.1.1 虛擬儀器技術(shù)介紹
4.1.2 虛擬儀器開發(fā)平臺LabVIEW
4.2 采集與分析系統(tǒng)的軟件設(shè)計
4.2.1 系統(tǒng)軟件的實驗需求
4.2.2 多通道實驗程序的設(shè)計
4.3 本章小結(jié)
5 光纖SPR傳感器手性識別精氨酸的研究
5.1 手性識別精氨酸的原理
5.1.1 手性和手性識別
5.1.2 精氨酸介紹
5.1.3 層層自組裝
5.2 光纖SPR技術(shù)檢測精氨酸
5.2.1 實驗藥品及試劑
5.2.2 光纖表面正負(fù)電子的修飾
5.2.3 檢測過程中BSA的用量
5.2.4 不同濃度的L-Arg檢測
5.2.5 選擇性檢測
5.3 本章小結(jié)
6 三明治方法檢測多巴胺的實驗研究
6.1 現(xiàn)階段多巴胺研究的介紹
6.1.1 多巴胺介紹
6.1.2 多巴胺檢測方法
6.2 三明治方法檢測多巴胺的原理
6.2.1 硼酸與二醇類物質(zhì)反應(yīng)原理
6.2.2 金納米放大SPR信號的應(yīng)用
6.3 利用SPR技術(shù)檢測多巴胺
6.3.1 實驗藥品及試劑
6.3.2 光纖傳感區(qū)域和金納米的修飾
6.3.3 光纖SPR傳感器對DA的選擇性增強檢測
6.4 多巴胺選擇性測試和實用性測試
6.5 章節(jié)小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]光纖表面等離子體共振傳感器理論仿真研究[J]. 牟海維,段玉波,張坤,劉超. 光學(xué)儀器. 2011(06)
[2]光纖多模干涉應(yīng)變傳感器的數(shù)值模擬及實驗研究[J]. 呂鵬,李恩邦,王瑋,張晨亮,唐春曉. 傳感技術(shù)學(xué)報. 2008(12)
[3]高靈敏度獲取SPR生物傳感器的信息[J]. 戎小鋒,劉芳芳,鄧焱,余興龍. 生命科學(xué)儀器. 2008(01)
[4]表面等離子體子共振傳感器研究頭孢菌素類藥物與白蛋白的相互作用[J]. 田媛,陳艷華,畢淑云,劉霞,宋大千,孫穎,張寒琦. 分析化學(xué). 2006(07)
碩士論文
[1]光纖表面等離子體共振傳感特性研究[D]. 孫祺.東北石油大學(xué) 2014
[2]新型微結(jié)構(gòu)光纖表面等離子體共振傳感器的研究[D]. 趙玲.北京郵電大學(xué) 2014
[3]光纖表面等離子共振生化傳感器的研制及其在蛋白質(zhì)分子特異性識別中的應(yīng)用研究[D]. 王艷杰.大連理工大學(xué) 2013
[4]基于多模干涉反射式光纖折射率傳感器研究[D]. 李立柱.大連理工大學(xué) 2012
[5]基于多模光纖的高速光傳輸研究[D]. 方武良.復(fù)旦大學(xué) 2012
[6]一種光纖SPR傳感器的設(shè)計及實現(xiàn)[D]. 戰(zhàn)磊.重慶大學(xué) 2011
[7]便攜式SPR生化分析儀的研制[D]. 張璐璐.中國科學(xué)院研究生院(電子學(xué)研究所) 2007
本文編號:3354150
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 SPR傳感技術(shù)簡介
1.1.1 SPR技術(shù)的發(fā)展歷史
1.1.2 SPR技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.1.3 SPR技術(shù)的發(fā)展趨勢
1.2 論文研究的目的和意義
1.3 論文研究的主要內(nèi)容
1.4 本章小結(jié)
2 SPR傳感技術(shù)的基本原理
2.1 表面等離子體共振原理
2.1.1 表面等離子體波
2.1.2 消逝波
2.2 光纖SPR傳感器的理論模型
2.2.1 光纖SPR傳感器的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.2.2 光纖SPR傳感器的計算模型
2.3 光纖SPR傳感原理
2.3.1 多模光纖的結(jié)構(gòu)原理及特性
2.3.2 光纖SPR傳感器的傳感原理
2.4 SPR技術(shù)用于生化檢測
2.4.1 SPR生化檢測的理論分析
2.4.2 SPR傳感器檢測方法與信號增強方法
2.4.3 SPR生化傳感器應(yīng)用
2.5 本章小結(jié)
3 SPR傳感器系統(tǒng)的研究
3.1 光纖SPR傳感器的設(shè)計制作
3.1.1 光纖傳感器的制作
3.1.2 光纖鍍膜工藝
3.2 光纖SPR傳感器傳感系統(tǒng)的構(gòu)建
3.2.1 光源
3.2.2 光譜儀
3.2.3 鍍膜儀
3.2.4 蠕動泵及流通裝置
3.2.5 阿貝折射儀
3.2.6 光纖連接器
3.3 本章小結(jié)
4 信號采集與分析系統(tǒng)設(shè)計
4.1 LabVIEW技術(shù)簡介
4.1.1 虛擬儀器技術(shù)介紹
4.1.2 虛擬儀器開發(fā)平臺LabVIEW
4.2 采集與分析系統(tǒng)的軟件設(shè)計
4.2.1 系統(tǒng)軟件的實驗需求
4.2.2 多通道實驗程序的設(shè)計
4.3 本章小結(jié)
5 光纖SPR傳感器手性識別精氨酸的研究
5.1 手性識別精氨酸的原理
5.1.1 手性和手性識別
5.1.2 精氨酸介紹
5.1.3 層層自組裝
5.2 光纖SPR技術(shù)檢測精氨酸
5.2.1 實驗藥品及試劑
5.2.2 光纖表面正負(fù)電子的修飾
5.2.3 檢測過程中BSA的用量
5.2.4 不同濃度的L-Arg檢測
5.2.5 選擇性檢測
5.3 本章小結(jié)
6 三明治方法檢測多巴胺的實驗研究
6.1 現(xiàn)階段多巴胺研究的介紹
6.1.1 多巴胺介紹
6.1.2 多巴胺檢測方法
6.2 三明治方法檢測多巴胺的原理
6.2.1 硼酸與二醇類物質(zhì)反應(yīng)原理
6.2.2 金納米放大SPR信號的應(yīng)用
6.3 利用SPR技術(shù)檢測多巴胺
6.3.1 實驗藥品及試劑
6.3.2 光纖傳感區(qū)域和金納米的修飾
6.3.3 光纖SPR傳感器對DA的選擇性增強檢測
6.4 多巴胺選擇性測試和實用性測試
6.5 章節(jié)小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]光纖表面等離子體共振傳感器理論仿真研究[J]. 牟海維,段玉波,張坤,劉超. 光學(xué)儀器. 2011(06)
[2]光纖多模干涉應(yīng)變傳感器的數(shù)值模擬及實驗研究[J]. 呂鵬,李恩邦,王瑋,張晨亮,唐春曉. 傳感技術(shù)學(xué)報. 2008(12)
[3]高靈敏度獲取SPR生物傳感器的信息[J]. 戎小鋒,劉芳芳,鄧焱,余興龍. 生命科學(xué)儀器. 2008(01)
[4]表面等離子體子共振傳感器研究頭孢菌素類藥物與白蛋白的相互作用[J]. 田媛,陳艷華,畢淑云,劉霞,宋大千,孫穎,張寒琦. 分析化學(xué). 2006(07)
碩士論文
[1]光纖表面等離子體共振傳感特性研究[D]. 孫祺.東北石油大學(xué) 2014
[2]新型微結(jié)構(gòu)光纖表面等離子體共振傳感器的研究[D]. 趙玲.北京郵電大學(xué) 2014
[3]光纖表面等離子共振生化傳感器的研制及其在蛋白質(zhì)分子特異性識別中的應(yīng)用研究[D]. 王艷杰.大連理工大學(xué) 2013
[4]基于多模干涉反射式光纖折射率傳感器研究[D]. 李立柱.大連理工大學(xué) 2012
[5]基于多模光纖的高速光傳輸研究[D]. 方武良.復(fù)旦大學(xué) 2012
[6]一種光纖SPR傳感器的設(shè)計及實現(xiàn)[D]. 戰(zhàn)磊.重慶大學(xué) 2011
[7]便攜式SPR生化分析儀的研制[D]. 張璐璐.中國科學(xué)院研究生院(電子學(xué)研究所) 2007
本文編號:3354150
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