發(fā)布時間：2023-11-20 20:25

　　隨著分析技術(shù)的飛速發(fā)展,可視化生物傳感裝置在家庭醫(yī)療、事故發(fā)生點和資源貧乏地區(qū)顯示出了巨大的優(yōu)勢,尤其是在缺乏各種專業(yè)實驗室設(shè)備的檢測場所�；诰嚯x的視覺定量檢測方法是通過像溫度計一樣讀取信號長度來獲得相應(yīng)的目標(biāo)濃度。近年來,這種類似溫度計距離讀數(shù)的可視定量生物傳感裝置引起越來越多研究者的重視。基于距離信號的傳感方式不依賴其他檢測設(shè)備,成本低廉,操作過程不需要專業(yè)的操作人員。在此,我們開發(fā)了一系列通過調(diào)控毛細(xì)自驅(qū)行為實現(xiàn)可視定量檢測的傳感裝置,將毛細(xì)流動行為作為該裝置的可定量信號,無需輔助設(shè)備。主要內(nèi)容如下:1、毛細(xì)行為是一種非常常見的物理化學(xué)現(xiàn)象,與潤濕性密切相關(guān),具有廣泛的理論和實踐意義。我們提出了一種基于調(diào)控毛細(xì)行為變化的可視定量傳感裝置。在這個以溶液毛細(xì)上升高度為信號的毛細(xì)管傳感器中,毛細(xì)玻璃管的內(nèi)壁表面被修飾了一層具有智能浸潤響應(yīng)的分子層。在檢測不同濃度的靶標(biāo)時,刺激響應(yīng)分子涂覆的毛細(xì)管內(nèi)壁表面的潤濕性會產(chǎn)生不同的變化。這種浸潤性的不同將會改變毛細(xì)管內(nèi)溶液的豎直方向表面張力發(fā)生變化,進(jìn)而產(chǎn)生不同的毛細(xì)上升高度。該裝置的使用和讀取就像溫度計一樣,我們通過定量檢測H+和苯酚驗證了...

【文章頁數(shù)】：127 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
縮寫清單
1 引言
2 定量生物傳感器的研究進(jìn)展
    2.1 基于強度信號的生物傳感器
        2.1.1 光學(xué)信號定量生物傳感器
        2.1.2 電化學(xué)信號定量生物傳感器
        2.1.3 質(zhì)量信號生物傳感器
        2.1.4 熱信號生物傳感器
    2.2 基于距離的定量生物傳感裝置
        2.2.1 靶標(biāo)分子濃度轉(zhuǎn)換為距離信號的方法
        2.2.2 基于距離的定量傳感器件的不同材料
        2.2.3 基于距離的定量傳感器件的應(yīng)用
        2.2.4 基于距離的定量傳感裝置的挑戰(zhàn)和前景
    2.3 本論文研究主要內(nèi)容
3 基于毛細(xì)管內(nèi)壁浸潤性轉(zhuǎn)變的可視化定量傳感體系
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗材料
        3.2.2 實驗內(nèi)容
    3.3 實驗結(jié)果和分析
        3.3.1 毛細(xì)上升理論分析
        3.3.2 實驗原理
        3.3.3 可行性分析
        3.3.4 功能化毛細(xì)管修飾比例優(yōu)化
        3.3.5 不同pH溶液在浸潤響應(yīng)表面靜態(tài)接觸角
        3.3.6 浸潤轉(zhuǎn)變器件的pH定量檢測
        3.3.7 器件的選擇性分析
        3.3.8 器件的循環(huán)使用性能
        3.3.9 器件操作的可重復(fù)性測試
        3.3.10 器件操作的便利性
        3.3.11 器件的實用性能測試
        3.3.12 器件可擴展性測試
    3.4 結(jié)論
4 基于浸潤調(diào)節(jié)毛細(xì)上升行為的miRNA定量可視檢測
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗材料
        4.2.2 環(huán)氧功能化玻璃毛細(xì)管
        4.2.3 疏水DNA功能化毛細(xì)管
        4.2.4 miRNA剪切毛細(xì)管內(nèi)壁的疏水DNA鏈
        4.2.5 毛細(xì)管上升高度的讀取
    4.3 結(jié)果與分析
        4.3.1 基于毛細(xì)上升原理的miRNA可視檢測原理
        4.3.2 傳感器件的可行性分析
        4.3.3 疏水DNA修飾毛細(xì)玻璃管
        4.3.4 疏水DNA枝接玻璃毛細(xì)管的表征
        4.3.5 檢測條件優(yōu)化
        4.3.6 毛細(xì)管傳感器件的定量檢測性能
        4.3.7 傳感器件的選擇性
    4.4 結(jié)論
5 基于刺激響應(yīng)DNA水凝膠滲透率變化的可視化定量檢測
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 實驗材料
        5.2.2 適配體交聯(lián)的DNA水凝膠的準(zhǔn)備實驗
        5.2.3 適配體交聯(lián)的DNA水凝膠的制備
        5.2.4 DNA水凝膠膜的制備以及檢測器件的組裝
        5.2.5 CSDR傳感器件的使用
    5.3 結(jié)果與分析
        5.3.1 CSDR傳感器的工作原理分析
        5.3.2 CSDR傳感器的設(shè)計與制作
        5.3.3 凝膠中DNA適配體含量的優(yōu)化
        5.3.4 DNA水凝膠的物理表征
        5.3.5 可視定量檢測不同濃度可卡因
        5.3.6 CSDR傳感器件的特異性和實用性評估
        5.3.7 CSDR器件的易存儲性能
        5.3.8 與其他可卡因傳感裝置的對比
    5.4 總結(jié)
6 基于DNA的連續(xù)FRET多重檢測體系的組建
    6.1 引言
    6.2 實驗部分
        6.2.1 實驗材料
        6.2.2 多步FRET組裝體的構(gòu)建以及檢測過程
    6.3 實驗結(jié)果與討論
        6.3.1 實驗原理分析
        6.3.2 一步FRET組裝體的檢測結(jié)果
        6.3.3 兩步FRET組裝體的檢測結(jié)果
        6.3.4 三步FRET組裝體的檢測結(jié)果
        6.3.5 三步FRET組裝體檢測多種靶標(biāo)組合
    6.4 總結(jié)
7 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及在學(xué)研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號：3865778