目前生物傳感器檢測乳酸的方法具有特異性高、靈敏度高、操作簡便、快速簡單等優(yōu)點(diǎn)。因此基于無創(chuàng)的生物傳感技術(shù)檢測乳酸的方式在運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。通過檢測人體分泌液中乳酸的含量來對運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行訓(xùn)練計(jì)劃的調(diào)整并防止因乳酸含量過高而發(fā)生酸中毒。而目前乳酸生物傳感器的電極類型有絲網(wǎng)印刷電極（SPE）,玻碳電極,金電極,鉑電極,ITO板基電極以及碳電極,然而大部分只能實(shí)現(xiàn)一次性檢測且無法實(shí)現(xiàn)可逆監(jiān)測,因此本文研究了一種基于乳酸脫氫酶修飾的石墨烯場效應(yīng)管傳感器對乳酸進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,并驗(yàn)證了該乳酸傳感器具有可逆性以及重復(fù)使用性。此外,目前柔性可穿戴生物傳感器已經(jīng)成為了研究熱點(diǎn),但是仍缺乏柔性形變對石墨烯電學(xué)特性影響的理論研究。因此本文建立了彎曲應(yīng)變與石墨烯電阻變化率的數(shù)學(xué)關(guān)系,并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了石墨烯電學(xué)特性隨彎曲應(yīng)變的變化規(guī)律。本文分析了石墨烯場效應(yīng)管乳酸傳感器的傳感機(jī)理以及電學(xué)特性,并建立了傳感器的響應(yīng)信號(hào)與乳酸濃度的數(shù)學(xué)模型。對石墨烯場效應(yīng)管乳酸傳感器結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì),闡述了采用微電子機(jī)械系統(tǒng)加工工藝對傳感器件進(jìn)行加工的流程方案,并通過拉曼光譜、能譜儀、電學(xué)測量等方法對修飾到石墨烯表面上的PA... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省211工程院校985工程院校

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景與意義
    1.2 課題研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀分析
        1.2.1 基于乳酸脫氫酶的乳酸生物傳感器的發(fā)展
        1.2.2 GFET生物傳感器的發(fā)展
        1.2.3 柔性GFET生物傳感器的發(fā)展
    1.3 主要研究內(nèi)容
第2章 乳酸脫氫酶-GFET傳感器的傳感機(jī)理
    2.1 引言
    2.2 乳酸脫氫酶-GFET傳感器的傳感機(jī)理
    2.3 GFET的電學(xué)原理
    2.4 乳酸濃度與乳酸脫氫酶-GFET響應(yīng)信號(hào)數(shù)學(xué)關(guān)系模型的建立
    2.5 本章小結(jié)
第3章 乳酸脫氫酶-GFET人體乳酸濃度傳感器的設(shè)計(jì)加工與表征
    3.1 引言
    3.2 乳酸脫氫酶-GFET人體乳酸濃度傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.3 乳酸脫氫酶-GFET人體乳酸濃度傳感器的加工流程
    3.4 乳酸脫氫酶-GFET人體乳酸濃度傳感器石墨烯表面的修飾與表征
        3.4.1 石墨烯的轉(zhuǎn)移
        3.4.2 石墨烯表面PASE的功能化修飾與表征
        3.4.3 乳酸脫氫酶以及NAD+的修飾與EDS表征
        3.4.4 PASE與乳酸脫氫酶修飾的電化學(xué)測量表征
    3.5 本章小結(jié)
第4章 乳酸脫氫酶-GFET傳感器對乳酸分子的檢測
    4.1 引言
    4.2 乳酸脫氫酶-GFET傳感器在PBS溶液中對乳酸分子的檢測
        4.2.1 吐溫80抑制PH變化對石墨烯干擾的有效性實(shí)驗(yàn)
        4.2.2 酶修飾GFET后乳酸濃度變化對Dirac點(diǎn)的影響
        4.2.3 乳酸脫氫酶-GFET傳感器的檢測性能指標(biāo)的計(jì)算
        4.2.4 乳酸脫氫酶-GFET傳感器檢測的特異性實(shí)驗(yàn)
    4.3 乳酸脫氫酶-GFET傳感器的可逆性檢測
    4.4 乳酸脫氫酶-GFET傳感器的穩(wěn)定性
    4.5 本章小結(jié)
第5章 柔性GFET乳酸傳感器的初探
    5.1 引言
    5.2 彎曲形變與石墨烯電阻變化率的數(shù)學(xué)模型
    5.3 彎曲形變對石墨烯電學(xué)特性影響的實(shí)驗(yàn)研究
        5.3.1 應(yīng)變對石墨烯電阻變化率的影響
        5.3.2 應(yīng)變對石墨烯狄拉克點(diǎn)的影響
        5.3.3 應(yīng)變對石墨烯跨導(dǎo)的影響
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]液柵型石墨烯場效應(yīng)管的緩沖液濃度和pH響應(yīng)特性[J]. 杜曉薇,成霽,郭慧,金慶輝,趙建龍.  電化學(xué). 2015(02)
[2]背柵單層石墨烯場效應(yīng)晶體管的構(gòu)建及可靠性研究[J]. 郝威,郭新立,張艷娟,王蔚妮,張靈敏,王增梅,陳堅(jiān),于金.  功能材料. 2015(01)

博士論文
[1]基于石墨烯功能材料的制備與性能研究[D]. 徐秀娟.武漢大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3629761