文档介绍：基于纳米颗粒增强及酶循环放大的 表面等离子共振生物传感器的研究
答辩人:
研究方向:
导师:
辅导老师:
主要内容提纲
相关研究背景
实验部分
结论
攻读学位期间发表的论文
致谢
一、相关研究背景
1. 生物传感器简介
2. 表面等离子共振生物传感器
3. DNA及酶的检测的意义
5. 本课题的目的、意义及研究内容
生物传感器由识别元件、信号转换器和信号处理器三部分构成,通过信号转换器将被测物与生物敏感膜特异性结合后所产生的生物的、化学的和物理的等信息转变成电信号、光信号、热信号等,从而达到分析检测被测物的目的。
近些年来,生物传感器在医学诊断、食品营养、环境监测、国防工业及人类卫生保健等诸多领域得到了广泛的应用,尤其是在生物研究领域,如DNA检测、生物分子、蛋白质及细胞检测等,更是得到了快速的发展。
表面等离子共振生物传感器的组成及原理
表面等离子共振生物传感器的优势
表面等离子共振生物传感器的应用
结构:表面等离子共振传感器包括液体动力、进样、模式选择及样品检测四个部分
原理:偏振光在入射到蒸镀有金膜的棱镜端面,发生全反射,消逝波将激发自由电子,产生表面等离子共振波,当大部分消逝波的光能耦合到表面等离子波时,将会使棱镜中全反射光强迅速减少,这种情况下全反射的角度即为共振角。实验中预先将传感器芯片修饰上某种具有特异性的物质,流动样品与其特异结合,以电信号的形式将共振角变化反应出来。
表面等离子共振(surface plasmon resonance,SPR)生物传感技术是基于引起折射率变化的生物检测技术,这种微小的折射率变化与芯片上修饰的探针分子与靶物质的特异性结合成正向关联。与传统的生化分析方法相比,SPR的关键优势在于靶物质可以直接实时检测而不需要标记,同时具有灵敏度高、稳定快速、便捷实时,能够实现在线实时连续检测等适合生化分析的优点,其检测灵敏度较高,可以用于浓度介于皮摩尔到飞摩尔水平范围的微量物质检测。
表面等离子共振生物传感器在薄膜光学、蛋白质组学以及检测分析分子之间的反应动态等领域均有较广泛成熟的应用,可以通过实时监测SPR共振角,进而对生物分子动态结合进行求证,同时也可以推断出被分析物的浓度、亲和力、反应动力学常数和特异性等信息[18]。商品化表面等离子共振仪已经发展成熟,并涉及到人类健康及生活水平的提高的多个领域均有广泛的应用[19-21]。
凝血酶是一种重要的丝氨酸蛋白酶,凝血过程中发挥着巨大作用,同时作为活性物质,不仅参与了人体血液正常生理活动,在抑制炎症和促进伤口愈合方面也有重要作用,研究凝血酶的浓度可以与很多常见病得发病机理相联系,因此对凝血酶进行微量准确快速的分析检测对人类的生命及健康具有重要的意义。
DNA检测的意义
DNA生命的密码,它编排了生命操纵着生命,作为细胞和病毒基因的载体的特定序列的DNA,为诊断疾病及研究病理作用方面,提供了特别重要的信息,并且在基因治疗、基因预防以及实施用药个体化的几个方面,都离不开DNA的检测,因此DNA的快速、高灵敏检测在分子生物学和临床诊断具有极其重要的意义。