發(fā)布時間：2022-08-23 18:23

　　基因突變檢測對于生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用是至關(guān)重要的,它可用于多種疾病的早期篩查、診斷及預(yù)后判斷,尤其用于癌癥研究分析。太赫茲波譜范圍在電磁波譜的微波和紅外區(qū)域之間,基因突變引起的DNA分子構(gòu)象變化能級處于太赫茲波段,而細胞中生物分子的生物學(xué)功能密切相關(guān)的構(gòu)象信息難以用現(xiàn)有的技術(shù)進行檢測。太赫茲提供了其他光學(xué)、X射線以及核磁共振光譜技術(shù)中難以獲得的信息。加之太赫茲輻射對生物體基本是無損傷的,所以近年來太赫茲技術(shù)迅猛進軍生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,但是由于水對太赫茲波的強吸收,又遏制了太赫茲檢測溶液中活性生物分子的構(gòu)象變化。微納結(jié)構(gòu)與太赫茲技術(shù)的完美結(jié)合進一步推進了太赫茲檢測活性生物分子的步伐。微納結(jié)構(gòu)能有效降低水對太赫茲波的吸收,增強生物分子的特征信號;同時仿真細胞為生物分子提供原生態(tài)微環(huán)境,消除傳統(tǒng)的分子綁定引起的太赫茲信號改變。本論文利用太赫茲時域光譜（Terahertz Time-Domain Spectroscopy,THz-TDS）結(jié)合微納生物傳感芯片,檢測液相環(huán)境中DNA分子的堿基變異。主要研究內(nèi)容如下:（1）微納結(jié)構(gòu)構(gòu)建生物分子的類細胞微環(huán)境受限體系。由于生物分子的太赫茲光譜特性,提出采用微納結(jié)構(gòu)... 

【文章頁數(shù)】：132 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 引言
    1.1 研究背景意義
    1.2 太赫茲波簡介
    1.3 生物分子的太赫茲檢測技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 在固相DNA分子研究中的應(yīng)用
        1.3.2 在液相DNA分子研究中的應(yīng)用
    1.4 生物分子太赫茲檢測的微納結(jié)構(gòu)研究現(xiàn)狀
    1.5 研究思路與主要研究內(nèi)容
    1.6 論文的結(jié)構(gòu)安排
    1.7 本章小結(jié)
第二章 太赫茲光譜技術(shù)及生物分子太赫茲光譜特性
    2.1 太赫茲波的產(chǎn)生
        2.1.1 窄頻帶連續(xù)波產(chǎn)生技術(shù)
        2.1.2 寬頻帶脈沖波產(chǎn)生技術(shù)
    2.2 太赫茲波的探測
        2.2.1 非相干探測技術(shù)
        2.2.2 相干探測技術(shù)
    2.3 太赫茲時域光譜系統(tǒng)的光學(xué)參數(shù)提取
    2.4 生物分子的太赫茲理論計算
    2.5 生物分子的太赫茲光譜特性
    2.6 本章小結(jié)
第三章 液相樣品的太赫茲微納生物傳感芯片研制
    3.1 微納結(jié)構(gòu)增強機理
    3.2 微納結(jié)構(gòu)生物傳感芯片設(shè)計、制備及性能表征
        3.2.1 太赫茲生物分子溶液檢測承載裝置研究現(xiàn)狀
        3.2.2 太赫茲微流控芯片
        3.2.3 太赫茲諧振環(huán)芯片
        3.2.4 太赫茲衰減全反射微流控芯片
    3.3 微納結(jié)構(gòu)受限體系中生物分子的構(gòu)象分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于微納傳感芯片的液相DNA分子太赫茲光譜檢測研究
    4.1 DNA、RNA堿基和稀有堿基的太赫茲光譜檢測
        4.1.1 試驗材料
        4.1.2 堿基的太赫茲時域光譜檢測
        4.1.3 堿基的拉曼光譜檢測
        4.1.4 結(jié)論
    4.2 多堿基突變DNA分子太赫茲光譜檢測
        4.2.1 試驗材料
        4.2.2 基于微流控芯片的太赫茲光譜檢測分析
        4.2.3 基于諧振環(huán)芯片的太赫茲光譜檢測分析
        4.2.4 基于衰減全反射微流控芯片的太赫茲光譜檢測分析
        4.2.5 分子動力學(xué)模擬
        4.2.6 多堿基突變DNA分子拉曼光譜比較分析
        4.2.7 結(jié)論
    4.3 本章小結(jié)
第五章 太赫茲光譜應(yīng)用于臨床疾病初探
    5.1 單堿基突變DNA分子太赫茲光譜檢測
        5.1.1 試驗材料
        5.1.2 單堿基突變DNA分子檢測
        5.1.3 結(jié)論
    5.2 不同重復(fù)模式DNA分子太赫茲光譜檢測
        5.2.1 試驗材料
        5.2.2 堿基重復(fù)DNA分子檢測
        5.2.3 結(jié)論
    5.3 亨丁頓舞蹈癥基因太赫茲光譜檢測
        5.3.1 試驗材料
        5.3.2 亨丁頓舞蹈癥基因檢測
        5.3.3 結(jié)論
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻
致謝
作者簡歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果



本文編號：3678258