本文關鍵詞：基于微流控芯片的蛋白質檢測關鍵技術研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：蛋白質在整個生命活動中起著非常重要的作用,與人類健康息息相關。蛋白質的分離與檢測是蛋白質研究的主要技術之一。在臨床蛋白質檢測中,免疫分析以其高度的特異性和敏感性,已經被廣泛地應用。然而常規(guī)的免疫分析消耗的試劑量較大,反應時間較長,需要專業(yè)人員進行復雜的樣品處理過程。微流控芯片系統(tǒng)因其消耗劑量小、反應速度快、靈敏度高等優(yōu)點越來越受到人們的青睞,被廣泛應用到生物醫(yī)學、環(huán)境、食品等各種分析領域。與傳統(tǒng)的免疫分析相比,基于微流控芯片的免疫分析技術在臨床檢驗與生物學研究中有更好的發(fā)展前景,可用于實時在線檢測。針對上述問題,在詳細調研國內外以微流控芯片為平臺的蛋白質免疫分析裝置的基礎上,本課題自行研制了一套模塊化、小型化、高靈敏度的蛋白質免疫分析系統(tǒng)。主要研究內容如下:1.分析基于微流控免疫芯片的蛋白質檢測技術的研究背景與意義、研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢,對常用的免疫分析方式以及檢測方法進行了調研。2.介紹以免疫分析為對象的微流控芯片的制作,包括液流的驅動、芯片的結構、芯片材料選擇以及制作工藝等。3.搭建系統(tǒng)的光學模塊,以470nm藍光LED為激發(fā)光源,以光電倍增管為光電探測器,結合顯微物鏡、二向色鏡、濾色片、耦合透鏡等光學元件,完成了共聚焦式檢測光路設計。4.搭建系統(tǒng)的硬件單元,以MSP430單片機為控制芯片,自行設計PCB板卡,完成對自動進樣、二維掃描單元以及溫度的控制。此外,設計了熒光信號放大、濾波、模數(shù)轉換電路,實現(xiàn)信號的采集、傳輸與保存。5.完成整個系統(tǒng)的集成并對其關鍵性能進行評估,反應溫度穩(wěn)定在37±0.3℃,LED光功率穩(wěn)定在3.75mW-3.85mW之間,掃描成像分辨率達到約49μm,以FITC為熒光染料探測下限約為10-8mol/L,且在10-8mol/L-10-7mol/L之間具有較好的線性度。最后,以白介素-6抗體為研究對象,FITC標記的羊抗鼠抗體為二抗進行了蛋白質免疫檢測初步探究,驗證了系統(tǒng)原理的正確性。
【關鍵詞】：蛋白質檢測系統(tǒng) 免疫分析 微流控芯片 LED誘導熒光
【學位授予單位】：北京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R446.6
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-23
• 1.1 課題研究背景和意義11
• 1.2 蛋白質免疫分析技術概述11-12
• 1.3 基于微流控芯片的蛋白質免疫分析技術研究進展12-21
• 1.3.1 微流控芯片簡介12
• 1.3.2 基于微流控芯片的蛋白質免疫分析方式12-16
• 1.3.3 基于微流控芯片的蛋白質免疫分析中的檢測方法16-21
• 1.4 本文的研究內容和論文結構21-23
• 1.4.1 論文主要研究內容21
• 1.4.2 論文結構安排21-23
• 第2章 微流控芯片設計與實現(xiàn)23-29
• 2.1 微流控芯片制作材料選擇23-24
• 2.2 微流控芯片整體結構設計24-25
• 2.3 微流控芯片制作工藝25-28
• 2.3.1 抗體固定25-26
• 2.3.2 芯片SU-8 模具制作26-27
• 2.3.3 PDMS芯片模塑制作27-28
• 2.4 本章小結28-29
• 第3章 蛋白質檢測系統(tǒng)設計29-49
• 3.1 蛋白質檢測系統(tǒng)組成29
• 3.2 系統(tǒng)光學設計29-35
• 3.2.1 LED光源選擇30-32
• 3.2.2 濾色片32-33
• 3.2.3 物鏡33-34
• 3.2.4 耦合透鏡34
• 3.2.5 光闌34-35
• 3.3 系統(tǒng)硬件單元設計35-46
• 3.3.1 自動進樣單元設計36-37
• 3.3.2 二維掃描單元設計37-39
• 3.3.3 溫度控制單元設計39-41
• 3.3.4 光電探測單元設計41-46
• 3.4 系統(tǒng)軟件設計46-48
• 3.4.1 下位機程序編寫46-47
• 3.4.2 上位機軟件設計47-48
• 3.5 本章小結48-49
• 第4章 實驗以及結果分析49-59
• 4.1 蛋白質檢測系統(tǒng)搭建及性能評估49-56
• 4.1.1 溫度控制49-50
• 4.1.2 LED光源穩(wěn)定性50-51
• 4.1.3 系統(tǒng)噪聲51
• 4.1.4 分辨率51-53
• 4.1.5 探測靈敏度與動態(tài)范圍53-56
• 4.2 蛋白質免疫檢測初步探究56-58
• 4.2.1 實驗材料與儀器56
• 4.2.2 實驗方案56-57
• 4.2.3 實驗結果57-58
• 4.3 本章小結58-59
• 總結59-61
• 參考文獻61-67
• 攻讀學位期間發(fā)表論文與研究成果清單67-68
• 致謝68

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