本文選題：光纖生物傳感器 + 核酸傳感器　； 參考：《西北大學》2017年碩士論文

【摘要】：近年來,光纖生物傳感的研究在疾病診斷、環(huán)境監(jiān)測、藥物開發(fā)等方面具有越來越重要的研究意義及應用價值。為了拓寬生物傳感檢測的途徑,探索新的傳感機制、研制新型的傳感器件變得迫在眉睫。隨著新信息功能材料-光纖的引入,現代生物傳感技術又有了新的途徑。光纖具有重量輕、體積小、靈敏度高、響應速度快、抗電磁干擾、安全性好、生物兼容性強等特點,成為近二十年來發(fā)展最迅速的傳感技術之一。實現基于光纖傳感的高靈敏度、免標記、高特異性的在體生物醫(yī)學檢測,并且發(fā)展更多功能化、集成化的光纖生物醫(yī)學傳感器件,已成為生物傳感領域的研究熱點及發(fā)展方向。本論文以準馬赫-曾德爾干涉型微納光纖和單錐型法布里-珀羅探針式微納光纖傳感器為生物傳感的載體,光纖表功能化生物修飾膜為識別原件,通過微納光纖高靈敏度折射率的感知,結合特異性敏感膜極高的識別能力,將待測生物的信息轉化為可解調的光波信號,并通過光信號的變化實現生物分子的特異性識別。另外,利用法布里-珀羅干涉型微納光纖傳感器可以實現對生物傳感的溫度補償。與傳統(tǒng)標記類的傳感器相比,本文提出的兩類干涉型微納光纖生物傳感器并沒有復雜的預處理過程,直接通過強的倏逝光場效應來感應待測生物樣品和環(huán)境溫度。傳感探針結構靈巧、體積小、可靠性強,為高分辨、免標記、在體檢測的生物醫(yī)學傳感器件的研究提供了新的思路。本論文主要包括以下兩個部分研究內容:(1)準馬赫-曾德爾干涉型微納光纖DNA雜交檢測研究為了實現免標記DNA互補序列檢測,我們提出并制備準馬赫-曾德爾干涉型微納光纖傳感器進行DNA雜交檢測研究。DNA互補序列檢測是通過將已知序列的DNA樣品與被測樣品中未知的目標DNA鏈高特異性雜交的技術。在此部分中,首先成功制備了準馬赫-曾德爾干涉型微納光纖傳感器,將一段20mm多模光纖兩側分別接單模光纖,并將多模光纖火焰拉錐,使其直徑接近10μm,其后再將拉錐過的多模光纖用氫氟酸腐蝕1分鐘左右,去除其包層。我們使用吸附法將多聚賴氨酸與探針DNA分子層層吸附在傳感器表面,成功制備具有特異性識別能力的準馬赫-曾德爾干涉型微納光纖生物探頭,并在此基礎上利用該傳感器件實現了 DNA特異性雜交過程。此生物探頭可探測濃度低至1μμM的目標DNA溶液,而且測量結果重復可靠。之后,為了證明此檢測結果,我們進行了非互補目標DNA分子的非特異性雜交。此傳感器不但可用于DNA的特異性識別檢測中,也能用到其他微量生物分子例如抗原/抗體、生物細胞等領域。(2)法布里-珀羅干涉型微納光纖傳感器的研究為了實現微小尺度、檢測,我們提出并制備基于法布里-珀羅干涉型探針式微納光纖傳感器,并檢測了其對溫度及折射率的響應。我們在單模光纖端面通過腐蝕熔接的方法得到一個直徑為15μm的空氣腔,光在經過空氣腔內壁時會發(fā)生反射,空氣腔后段的單模光纖進行拉錐,得到了錐尖直徑為2μm的銳錐度光纖單錐,錐尖端面處的反射光與空氣腔反射的光相互耦合,成功制備法布里-珀羅干涉型探針式微納光纖傳感器,并測試了微納光纖探針光譜漂移隨溫度的變化規(guī)律,此光纖探針可檢測很小空間中溫度的變化,為檢測生物相互左右中溫度的變化提供了基礎。實驗中我們測試了該傳感器的折射率響應,相對于溫度變化,折射率響應并不明顯,利用此折射率不敏感的探針式微納光纖傳感器,我們可以對生物檢測過程中折射率變化時溫度的影響進行補償。
[Abstract]:In recent years , the research of optical fiber biosensor has become more and more important in disease diagnosis , environment monitoring and drug development . In order to prove the detection result , we carried out non - specific hybridization of non - complementary target DNA molecules . The sensor not only can be used in the specific recognition and detection of DNA , but also can be used in other fields such as antigen / antibody , biological cell and so on .
【學位授予單位】：西北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP212.3

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本文編號：2110525