本文關(guān)鍵詞：光柵型與干涉型微納光纖生物傳感器，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《暨南大學(xué)》 2015年

光柵型與干涉型微納光纖生物傳感器

孫丹丹  

【摘要】：生物傳感技術(shù)在疾病診斷、藥物開發(fā)、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域具有重要的研究價值和應(yīng)用需求。探索傳感新機(jī)制,研制新型傳感器件,拓寬生物醫(yī)學(xué)傳感應(yīng)用成為相關(guān)行業(yè)發(fā)展的迫切要求。新信息功能材料-光纖的引入,為現(xiàn)代生物傳感技術(shù)注入了生命力。光纖具有體積小、重量輕、靈敏度高、響應(yīng)速度快、抗電磁干擾、安全性好、生物兼容性強(qiáng)等其他功能材料不具備的優(yōu)點(diǎn),成為近二十年來發(fā)展最為迅速的傳感介質(zhì)之一。實現(xiàn)高靈敏度、高特異性、免標(biāo)記的光纖生物醫(yī)學(xué)―在體檢測‖技術(shù),及發(fā)展功能集成化光纖生物醫(yī)學(xué)傳感器件,是當(dāng)今該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和發(fā)展方向。本論文以微納光纖布拉格光柵和單錐干涉型微納光纖為生物傳感載體,以光纖表面生物敏感薄膜為識別元件,通過高靈敏度折射率感知和高特異性識別能力,將待測生物信息高效率地轉(zhuǎn)化為光信號,實現(xiàn)識別檢測。不同于傳統(tǒng)標(biāo)記類傳感器的復(fù)雜預(yù)處理過程,上述兩類微納光纖器件通過強(qiáng)倏逝光場效應(yīng)直接感測待測生物樣品,并兼具傳感探針體積小巧、結(jié)構(gòu)靈活等特點(diǎn),為高分辨率、免標(biāo)記、在體檢測的生物醫(yī)學(xué)傳感功能器件提供了全新的手段。論文研究內(nèi)容主要包括以下三個部分:(1)基于光柵型微納光纖器件的DNA雜交檢測研究DNA序列配對檢測是通過已知DNA序列對待測樣品中目標(biāo)DNA進(jìn)行的高特異性互補(bǔ)鏈雜交技術(shù)。此部分首先采用193nm準(zhǔn)分子激光器結(jié)合相位掩膜板法高效制備微納光纖光柵,之后通過吸附法制作具有特異性識別能力的微納光纖光柵生物探頭,得到可探測的DNA濃度低至0.5μM,測量結(jié)果重復(fù)可靠。并在此基礎(chǔ)上研究了光柵型微納光纖器件在DNA雜交中的非特異性響應(yīng)。此傳感器工作于反射端,探針結(jié)構(gòu)小巧、操作簡便,通過不同階模的相對波長漂移差補(bǔ)償了DNA雜交檢測過程中的溫度交叉敏感問題。(2)基于單錐干涉型微納光纖器件的核酸適體傳感研究此研究基于凝血酶核酸適體與凝血酶具有高特異性和強(qiáng)親和力,利用單錐干涉型微納光纖傳感結(jié)構(gòu)開展檢測研究。采用共價鍵合法實現(xiàn)具有特異性的光纖核酸適體探頭制作。然后使用成功制作的光纖核酸適體探頭檢測不同濃度的凝血酶,統(tǒng)計數(shù)據(jù)得到該傳感器可測生物濃度低至0.1μM。進(jìn)一步研究了接近實際情況的血清中特異性響應(yīng),并得到良好的結(jié)果。最后,采用與凝血酶分子量可比擬的胃蛋白酶進(jìn)行該傳感器的非特異性研究。所使用的單錐干涉型微納光纖傳感結(jié)構(gòu)采用熔融拉錐的方法制備,其的折射率靈敏度高達(dá)1660nm/RIU,且具有較低的溫度響應(yīng)系數(shù),并通過特別設(shè)計的―U‖型探針式結(jié)構(gòu),使得測量操作更為簡便準(zhǔn)確。(3)基于單錐干涉型微納光纖器件的乳腺癌抗原免疫傳感研究此研究依據(jù)免疫傳感機(jī)理,即乳腺癌標(biāo)志物抗原可與相應(yīng)的抗體發(fā)生特異性結(jié)合,進(jìn)而影響傳感器的生物敏感膜的特性。該工作采用共價鍵合法完成具有特異性的光纖免疫探頭,并實現(xiàn)了不同濃度乳腺癌標(biāo)志物HER2抗原的檢測。實驗驗證了該傳感器在乳腺癌早期診斷檢測的可行性。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：暨南大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R318;TP212.3
【目錄】：

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【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 陳憩,蔣琴,葛箐芳,何國祥;乳腺導(dǎo)管造影術(shù)在乳腺導(dǎo)管疾病中的應(yīng)用[J];實用放射學(xué)雜志;2001年03期

2 車慶林,彭孝軍;熒光免疫分析用染料及其研究進(jìn)展[J];現(xiàn)代化工;1998年02期

3 劉彥春;王煒;曹誼林;商慶新;鐘偉;;包埋后的聚羥基乙酸與軟骨細(xì)胞體外培養(yǎng)實驗研究[J];中華顯微外科雜志;1998年01期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 馬藝聞;面向早期乳腺癌檢測的時域擴(kuò)散光學(xué)方法研究[D];天津大學(xué);2009年

2 張紅燕;多孔硅光學(xué)生物傳感器制備及其生物檢測[D];新疆大學(xué);2013年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 高文麗;醫(yī)用鈦表面多聚賴氨酸-DNA層層組裝膜及其生物性能[D];西南交通大學(xué);2011年

2 孫光;微創(chuàng)技術(shù)在乳腺腫瘤診斷中的應(yīng)用價值研究[D];吉林大學(xué);2007年

3 胡珂;鈦表面固定肝素—多聚賴氨酸納米顆粒以改善血液相容性的研究[D];西南交通大學(xué);2012年

4 王穎;單晶硅微裂紋的掃描電鏡原位觀察與應(yīng)變場研究[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2013年

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張東榮,王正剛,毛忠貴;聚賴氨酸的研究進(jìn)展[J];氨基酸和生物資源;2005年02期

2 李桂華;王新華;曹桂景;楊仁杰;楊建梅;;選擇性乳腺導(dǎo)管造影對導(dǎo)管內(nèi)癌的診斷價值[J];北京大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版);2008年02期

3 陳文嬌,夏麗天,馬捷,彭東紅,竇永充,朱滌新;乳腺導(dǎo)管造影技術(shù)在非哺乳期乳頭溢液中的應(yīng)用[J];放射學(xué)實踐;2003年12期

4 鐘治平;呂霞;姚文青;萬蕓;姚國燕;;乳腺導(dǎo)管造影對乳腺導(dǎo)管內(nèi)病變良、惡性的診斷[J];廣東醫(yī)學(xué);2010年16期

5 包煜芝;張海燕;;EDTA與多聚賴氨酸的鉸鏈物抑制兔后發(fā)性白內(nèi)障的實驗研究[J];國際眼科雜志;2012年03期

6 徐嗣正 ,徐莉萍 ,鄧海璇 ,何悅農(nóng);乳腺高頻鉬靶X線檢查在乳腺癌中應(yīng)用價值的探討[J];廣西醫(yī)學(xué);2002年12期

7 陸業(yè)軍;乳腺癌影像學(xué)診斷現(xiàn)狀[J];廣西醫(yī)學(xué);2002年12期

8 王麗;桑宏慶;;核酸適體及其在食品安全領(lǐng)域的應(yīng)用[J];安徽科技學(xué)院學(xué)報;2013年05期

9 于洋;張學(xué)亮;宋章啟;衛(wèi)正統(tǒng);孟洲;;An investigation on optical microfiber reflector with low reflectance[J];Chinese Optics Letters;2014年01期

10 汪艦;魏建平;楊波;高志揚(yáng);張利偉;楊學(xué)峰;;光纖化學(xué)傳感技術(shù)研究近況[J];光譜學(xué)與光譜分析;2014年08期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 吳佳黛;彭遠(yuǎn)義;;免疫傳感器及其在動物疫病檢測中的應(yīng)用前景[A];中國奶業(yè)協(xié)會第24次繁殖學(xué)術(shù)年會暨國家奶牛/肉牛產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系第一屆全國牛病防治學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2009年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 阮平巧;基于形狀的擴(kuò)散光學(xué)層析成像理論與技術(shù)研究[D];天津大學(xué);2010年

2 劉松波;藻酸鈣載體制備及復(fù)合軟骨細(xì)胞修復(fù)關(guān)節(jié)軟骨缺損的研究[D];第四軍醫(yī)大學(xué);2001年

3 王麗秋;水溶性3H-吲哚菁型生物熒光標(biāo)示染料的研究[D];大連理工大學(xué);2003年

4 周青;組織工程化頜下腺體外培養(yǎng)體系構(gòu)建的實驗研究[D];中國醫(yī)科大學(xué);2002年

5 蔣淳;應(yīng)用微重力旋轉(zhuǎn)培養(yǎng)系統(tǒng)構(gòu)建組織工程軟骨的實驗研究[D];復(fù)旦大學(xué);2005年

6 崔鵬程;組織工程方法構(gòu)建預(yù)定形態(tài)軟骨[D];第四軍醫(yī)大學(xué);2000年

7 劉曦明;選擇性細(xì)胞滯留技術(shù)快速構(gòu)建組織工程骨的實驗研究[D];第三軍醫(yī)大學(xué);2008年

8 王麗;生物熒光標(biāo)識用菁染料的研究[D];大連理工大學(xué);2010年

9 葉青;選擇性細(xì)胞滯留技術(shù)快速構(gòu)建組織工程骨在山羊脊柱融合成骨效應(yīng)的研究[D];第三軍醫(yī)大學(xué);2009年

10 張紅燕;多孔硅光學(xué)生物傳感器制備及其生物檢測[D];新疆大學(xué);2013年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉雯卿;MRI輔助提高擴(kuò)散光學(xué)斷層成像質(zhì)量的研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

2 王婷婷;時域非接觸型空間光掃描近紅外光學(xué)層析成像系統(tǒng)研究[D];天津大學(xué);2012年

3 繆志和;聚乳酸構(gòu)建組織工程化軟骨的實驗研究[D];第二軍醫(yī)大學(xué);2000年

4 溫俊峰;近紅外熒光試劑Cy系列的合成研究[D];陜西師范大學(xué);2005年

5 陳良華;藻紅蛋白熒光標(biāo)記技術(shù)及在煙草花葉病毒檢測上的應(yīng)用[D];福建農(nóng)林大學(xué);2005年

6 舒凡;近紅外中位氨基酸取代Cy7的合成及生物應(yīng)用[D];大連理工大學(xué);2006年

7 王露;鈦氧膜表面纖連蛋白的固定及內(nèi)皮細(xì)胞生長行為研究[D];西南交通大學(xué);2006年

8 欒瑞波;核酸探針用于核酸復(fù)制與酶活性的實時監(jiān)測及點(diǎn)突變分析[D];湖南大學(xué);2006年

9 方芳;花菁染料的共振光散射研究及分析應(yīng)用[D];安徽師范大學(xué);2006年

10 萬巧玲;納米條碼檢測技術(shù)研究[D];重慶大學(xué);2007年

【二級參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 彭英才;;多孔硅光致發(fā)光研究的最新進(jìn)展[J];半導(dǎo)體光電;1993年03期

2 楊國偉;;多孔硅(PS)制備新方法[J];半導(dǎo)體光電;1993年04期

3 李和委;硅的濕法化學(xué)腐蝕機(jī)理[J];半導(dǎo)體情報;1997年02期

4 史國權(quán),于駿一,蔡永祥,閆繼旺,馬文生,韓榮久,黃巍;金剛石車削單晶鍺和硅[J];長春光學(xué)精密機(jī)械學(xué)院學(xué)報;1996年01期

5 李東升,楊德仁,闕端麟;單晶硅材料機(jī)械性能研究及進(jìn)展[J];材料科學(xué)與工程;2000年03期

6 馮波;翁杰;屈樹新;魯雄;汪建新;;醫(yī)用鈦表面納米結(jié)構(gòu)化改性[J];稀有金屬材料與工程;2007年10期

7 陳方紅,陳述政,曾春來,蘭文勝;超聲引導(dǎo)下微創(chuàng)旋切活檢系統(tǒng)在乳腺疾病中的應(yīng)用[J];中國超聲診斷雜志;2004年07期

8 孟穎;;醫(yī)學(xué)CT圖像的改進(jìn)閾值分割算法研究[J];電腦學(xué)習(xí);2008年04期

9 任建敏,鄒全明,彭承琳,王縛鯤;納米技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)工程中的應(yīng)用[J];第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報;2000年03期

10 金長春,王惟彪,楊松林,王永珍,姜錦秀,具昌南;制備多孔硅的一種新方法[J];發(fā)光學(xué)報;1993年01期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 趙凌云;三維正電子放射斷層成像理論及實現(xiàn)[D];浙江大學(xué);2001年

2 李東升;集成電路用直拉單晶硅力學(xué)性能[D];浙江大學(xué);2002年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 錢敏;基于多孔硅的一維光子晶體研究[D];華東師范大學(xué);2006年

2 劉加富;線鋸切割單晶硅的應(yīng)力場及損傷層研究[D];山東大學(xué);2006年

3 余繼軍;單晶硅材料動態(tài)壓痕試驗系統(tǒng)的建立及試驗研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2006年

4 賈金濤;多孔硅的制備及穩(wěn)定化研究[D];南京理工大學(xué);2007年

【相似文獻(xiàn)】

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 趙猛;倪明;胡永明;;一種干涉型分布式光纖傳感器研究[A];中國光學(xué)學(xué)會2006年學(xué)術(shù)大會論文摘要集[C];2006年

2 郭海濤;王陸唐;阮穎;孟義朝;黃肇明;;偏振干涉型Interleaver的研究[A];2002海峽兩岸三地?zé)o線科技研討會論文集[C];2002年

3 蔣立輝;張陽;張菲;;Mach-Zehnder干涉型光纖圍界系統(tǒng)信號提取方案[A];2009年先進(jìn)光學(xué)技術(shù)及其應(yīng)用研討會論文集（下冊）[C];2009年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 王閔;微型光纖干涉型氫氣傳感器關(guān)鍵技術(shù)研究[D];武漢理工大學(xué);2013年

2 汪歆;改善干涉型光纖微弱磁場傳感器性能的若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];上海交通大學(xué);2009年

3 袁軍國;分布式馬赫—澤德干涉儀的原理與應(yīng)用研究[D];華中科技大學(xué);2006年

4 焦斌亮;Sagnac干涉型光纖電流傳感器研究[D];燕山大學(xué);2006年

5 孫丹丹;光柵型與干涉型微納光纖生物傳感器[D];暨南大學(xué);2015年

6 沃江海;高精度干涉型光纖傳感器的理論與實驗研究[D];華中科技大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 丘小祥;光纖傳感系統(tǒng)偏振控制與干涉臂補(bǔ)償研究[D];北京郵電大學(xué);2009年

2 都智剛;干涉型光纖弱磁傳感器解調(diào)系統(tǒng)穩(wěn)定性研究[D];上海交通大學(xué);2008年

3 董沛君;高分辨率干涉型光纖傳感技術(shù)的研究[D];浙江大學(xué);2013年

4 謝瑩;全光纖干涉型溫度傳感器的研制[D];武漢理工大學(xué);2014年

5 潘黎;基于3X3耦合器的干涉型光纖麥克風(fēng)的系統(tǒng)設(shè)計[D];安徽大學(xué);2011年

6 闕如月;光纖干涉腔的飛秒激光制備及超聲傳感特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

7 郭明江;白光干涉型光纖法珀腔傳感器的研究[D];南京航空航天大學(xué);2003年

8 夏瑋;光纖干涉測試儀的完善及系統(tǒng)軟件的研究[D];南京航空航天大學(xué);2008年

9 李燦;基于模間干涉的光纖Mach-Zehnder干涉型傳感器的研究[D];安徽大學(xué);2011年

10 趙嵐;干涉型光纖電壓傳感器信號處理單元的設(shè)計[D];燕山大學(xué);2006年

  本文關(guān)鍵詞：光柵型與干涉型微納光纖生物傳感器，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：242720