QQ客服 官方微博 反馈留言

题名	纳米生物传感器的研究
作者	张志祥
学位类别	博士
答辩日期	2005
授予单位	中国科学院上海应用物理研究所
授予地点	中国科学院上海应用物理研究所
导师	李民乾
关键词	修饰 多聚赖氨酸 微悬臂生物传感器 电场 检测灵敏度 微点阵 微流控芯片 纳米生物传感器
其他题名	Studies on Nanobiosensor
学位专业	粒子物理与原子核物理
中文摘要	本文首先研究了纳米生物传感检测中最基本的传感界面的表面修饰技术：应用硅烷化试剂和多聚赖氨酸修饰生物芯片和生物传感器的衬底，即应用多聚赖氨酸以及硅烷化试剂-3-氨丙基三乙氧基硅烷和3-（2，3环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷修饰硼玻璃衬底，并用微点阵点样仪和微通道在其上印刷含探针的微点阵。杂交后，使用荧光显微镜检测不同衬底的分子结合容量。结果显示：多聚赖氨酸修饰衬底的分子结合容量是3-（2，3环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷修饰衬底的6倍。利用多聚赖氨酸修饰聚二甲基硅氧烷（Poly（dimethylsiloxane），PDMS），使PDMS获得了很好的亲水性和生物相容性，溶液能顺利地流过微通道。对多聚赖氨酸修饰PDMS的机理进行了研究，发现：多聚赖氨酸上的氨基和PDMS上的乙烯基发生了加成反应，使多聚赖氨酸共价连接在PDMS表面上，并且氨基和乙烯基反应的机理在油酸和Tris反应中得到了验证。在上述表面修饰的基础之上，本文系统地研究了微悬臂生物传感器对DNA分子的检测。为了提高微悬臂对DNA分子的检测速度和检测灵敏度，利用镀金并在其上固定了DNA探针的微悬臂为正极，在靶杂交液槽内引入另一电极作为负极，构成电场驱动微悬臂DNA生物传感器。对该传感器系统施加静电场，驱动DNA分子朝正极迁移，使溶液中的DNA分子富集在微悬臂上，促进DNA分子的杂交。结果表明：（1）DNA在微悬臂上的杂交时间仅需3 min，加快了微悬臂生物传感器对DNA分子的检测速度；（2）提高了微悬臂生物传感器的灵敏度，可以检测到pg／ml级的DNA分子。通过施加电场，微悬臂生物传感器在检测速度和灵敏度方面有较大幅度的提高。（3）通过电场的洗脱，能够降低非特异性吸附，提高微悬臂生物传感器检测分析的准确度。在研究界面技术和实现了微悬臂生物传感器对DNA分子的单元检测基础之上，进一步研究了微点阵和微流控芯片相结合的多元检测系统：在活化的石英片上制作蛋白质和DNA微点阵，并可逆地将其与含有通道的PDMS封接在一起，使蛋白质和DNA微点阵组装在微通道列阵内，实现在微通道列阵内同时检测和分析蛋白质与DNA的功能。实验表明，这种混合芯片能够提高检测速度和增加检测的信息量。为了提高芯片对DNA的检测速度，本文对微通道施加交变电场，使DNA分子在通道内的杂交时间缩短到1 min内，提高了芯片的检测速度和效率。本文的研究表明：（1）多聚赖氨酸修饰衬底的分子结合容量高于硅烷化试剂修饰的表面衬底；（2）电场驱动微悬臂生物传感器提高了检测的速度和灵敏度。（3）将微点阵和微流控芯片整合在一体提高了检测时探针和靶分子的种类和数量；（4）对微通道施加电场能够提高芯片的检测速度和效率。
语种	中文
公开日期	2012-04-11
页码	89
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/7404]
专题	上海应用物理研究所_中科院上海应用物理研究所2004-2010年
推荐引用方式 GB/T 7714	张志祥. 纳米生物传感器的研究[D]. 中国科学院上海应用物理研究所. 中国科学院上海应用物理研究所. 2005.

个性服务

查看访问统计

相关权益政策

暂无数据

收藏/分享

除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。