基于光波导微环谐振器的IgG非标记检测微流体分析系统
本文选题:微环谐振器 切入点:生物传感器 出处:《分析化学》2017年04期
【摘要】:设计开发了与微环谐振器集成的微流体通道系统,不仅避免了敞开环境中由于液体挥发造成的微环谐振器表面盐分的聚结,屏蔽空气中的各种杂质,而且只需要30μL反应溶液,减少了药品用量,大大节约了实验成本。同时,采用绝缘体硅(SOI)材料,利用光刻技术设计和制作了波导宽度为450 nm,半径为5μm,品质因子(Q值)为20000的光波导微环谐振器。集成的微环谐振器传感系统具有低成本、免标记、能实时监测生化反应过程等特点。以不同浓度的酒精溶液为测试对象,研究了微环谐振器对均质溶液的传感性能,传感芯片对溶液折射率的探测灵敏度为76.09 nm/RIU,探测极限为5.25×10~(-4)RIU,验证了此微环谐振器对均质溶液进行浓度检测的可行性。利用此传感系统对人免疫球蛋白IgG进行了非标记免疫检测。在测试中,采用微流体通道系统将相应抗体修饰到微环谐振器表面,利用光谱仪对修饰过程以及抗原抗体特异性结合过程中的共振谱线漂移情况进行了监测。结果表明,光波导微环谐振器可以对生物分子进行实时监测。
[Abstract]:The microfluid channel system integrated with microloop resonator is designed and developed. It not only avoids the salt accumulation on the surface of microloop resonator caused by liquid volatilization in open environment, shields all kinds of impurities in air, but also requires only 30 渭 L reaction solution.The dosage of medicine is reduced, and the cost of experiment is greatly saved.At the same time, an optical waveguide microring resonator with a waveguide width of 450nm, a radius of 5 渭 m and a quality factor of 20000 is designed and fabricated by using insulator silicon silicon (SOI) material and photolithography technology.The integrated microloop resonator sensing system has the advantages of low cost, no marking and real-time monitoring of biochemical reaction process.The sensing performance of microring resonator to homogeneous solution was studied with different concentrations of alcohol solution as the test object.The sensitivity of the sensor chip to the refractive index of the solution is 76.09 nm / r, and the detection limit is 5.25 脳 10 ~ (-1) ~ (-4) RIU. the feasibility of the microring resonator for the concentration detection of homogeneous solution is verified.The unlabeled immunoglobulin IgG was detected by this sensing system.In the test, the corresponding antibody was modified to the surface of the microring resonator by microfluid channel system, and the resonance line drift during the modification process and the specific binding of antigen and antibody was monitored by spectrometer.The results show that the optical waveguide microring resonator can monitor biomolecules in real time.
【作者单位】: 中国科学院材料力学行为和设计重点实验室中国科学技术大学近代力学系;中国电子技术集团公司第三十八研究所;
【基金】:中国国际科技合作项目(No.2013DFE13090) 国家自然科学基金项目(Nos.1162780010,11502265,11472266)资助~~
【分类号】:TP212
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2 范士\,
本文编号:1718621
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