基于微结构光纤的磁控免疫传感器研究-凝聚态物理专业论文.docx

万方数据 万方数据 南开大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取 得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任 何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的 研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文 原创性声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名： 晏敏 2015 年 5 月 30 日 非公开学位论文标注说明 (本页表中填写内容须打印) 根据南开大学有关规定，非公开学位论文须经指导教师同意、作者本人申请 和相关部门批准方能标注。未经批准的均为公开学位论文，公开学位论文本说明 为空白。 论文题目 申请密级 □限制(≤2 年) □秘密(≤10 年) □机密(≤20 年) 保密期限 20 年 月 日至 20 年 月 日 审批表编号 批准日期 20 年 月 日 南开大学学位评定委员会办公室盖章(有效) 注：限制★2 年(可少于 2 年);秘密★10 年(可少于 10 年);机密★20 年(可少于 20 年) 摘要 摘要 摘 要 免疫传感器是从生物芯片的基础上发展而来，以抗原、抗体为材料，以免疫 分析方法为手段的一类传感技术，它能够通过生物分子的特异结合作用，对靶标 分子进行捕获分析，进而获取生物大分子信息，实现有效、快速的检测。这种生 物技术的应用不仅限于免疫检测，可以扩展应用至研发药物的测试、水质污染物 的检测、临床诊断以及食品安全等各个相关领域。 随着社会发展的需求，以免疫传感为媒介的生物传感技术面临如何实现更快 速、高灵敏度的检测困境。微结构光纤较传统光纤具有特殊的光传导和光局域能 力，被广泛应用于光信号灵敏度检测相关领域。磁控技术是基于纳米磁珠新型固 相载体实现生物分子快速分离的技术，可以达到待测物的富集效果，有效地应用 于低浓度的便捷检测；同时亲和素-生物素系统及量子点荧光标记物的采用，有 助于实现信号的多级放大检测，提高分析检测的精度和灵敏度。 本文主要工作有： 一、基于微结构光纤生物传感设计了简易微流体磁控免疫传感装置，该装置 可以避免传统微流体装置对光刻蚀工艺的依赖，利用液体自身重力的推动作用即 实现了精密的微泵、微阀对流速的操控及便捷可调；为微型便携性设备的开发提 供思路。 二、基于纳米磁性微粒新型固相载体的控制磁场设计、模拟及实现。实现了 控制磁场对磁珠载体的高捕获率和待测物的快速分离与检测。 三、开展了基于磁珠载体的免疫传感实验，包括以微米磁珠作为载体的生物 特异性实验及灵敏度检测实验，以及以纳米磁珠为载体的生物传感优化实验，并 实现了多段探针的并行性检测实验结果。本文建立了一种微通道内部的固定抗体 探针的方法、发现并克服了大尺寸磁珠载体的散射对荧光信号检测干扰的问题、 实现了微流体通道内免疫分析的空间分辨检测。 关键词：免疫传感；磁珠散射；量子点；空间分辨；微流体。 I Abstra Abstract Abstract Immunosensor develops from the bio-chip, which aims to capture the biomolecule to obtain more details quickly and efficiently based on the specific binding of antigen and antibody. Immunosensor technology can be also used in many other fields, such as the diagnostics, environmental monitoring, food security, water pollutant detection and so on. With the demand of social development, immunosensor is faced with a lot of difficulties, such as how to achieve high sensitivity, low concentrations detection limits and more rapid detection. Microstructured optical fiber has the advantage of light controlling and transmission, it has been widely used for sensitivity improvement in signal detection. Magnetic bead technology can be used in se