差分式石墨烯场效应管生物分子传感器的研究

发布时间：2020-12-31 09:04

　　近年来,慢性病患病率突增,在侵蚀人类健康的同时影响人们的生活品质。现有的临床检测技术成本高昂耗时较长,无法实现对慢性疾病诊断指标的低成本快速检测。石墨烯场效应管（Graphene Field Effect Transistor,GFET）生物分子传感器具有高灵敏度响应快速的优点,在疾病预防与诊断中有广泛的应用前景。本文基于现阶段研究的GFET生物传感器,对差分式GFET生物分子传感器进行研究,设计差分式GFET传感器用于生物分子的便携检测。本文分析GFET的电学特性与传感原理,确定传感检测范围,建立差分式GFET传感器响应信号的数学模型,建立GFET输出与目标分子浓度之间的定量关系。设计差分式GFET结构,采用检测通道与基准通道的双通道结构,在检测通道功能化修饰目标分子探针,用于识别掺杂干扰的微弱检测信号。基准通道不做修饰,用于识别干扰信号。引入补偿差分的方法,得到与目标分子浓度有关的检测信号,从而降低外界干扰。采用微纳米加工技术,通过转移、光刻、镀金和氧离子刻蚀等操作进行差分传感器的加工。同时设计低噪声差分式放大电路,用于采集差分式GFET传感器输出的微弱电流信号,并进行差分放大等数... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

石墨烯的晶格结构

低噪声、高分辨率以及高精度等功能表面积以及表面可修饰功能，使得石的潜能，尤其在医学领域石墨烯广受免疫传感器、DNA 传感器、适配体现对各类医学信号的检测。图 1-1 石墨烯的晶格结构[17]在石墨烯薄片上电沉积金属铜纳米粒萄糖传感器。采用循环伏安法和计时烯电极的电化学性能，在施加电压为

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文r 等人[26]首次合成了具有石墨烯核的聚酰胺树枝能器的巯基丙酸层上，然后用金纳米粒子修饰石交传感器，如图 1-2 所示。该传感器对互补双核苷酸多态性表面进行选择性和敏感的识别。传12 M，最低检测限为 1pM，此为 DNA 传感器。[27]以简单的两步法合成的立体多孔金纳米颗粒，采用多酶功能化的纳米多孔银作为信号增强剂敏感检测。如图 1-3 所示，当癌胚抗原存在时，标记的抗原，检测范围为 0.001~10ng/ml，此为

【参考文献】：
期刊论文
[1]拉曼光谱在石墨烯结构表征中的应用[J]. 吴娟霞,徐华,张锦.  化学学报. 2014(03)
[2]心肌梗死患者急性期外周血Th1/Th2和自然杀伤细胞表达变化观察[J]. 刘洪,张彤,王真.  细胞与分子免疫学杂志. 2011(02)

博士论文
[1]生物分子传感器在环境重金属与尿液柠檬酸检测中的应用技术研究[D]. 孙启永.浙江大学 2017
[2]基于SPR和石墨烯FET的无标记亲和型生物医学传感器研究[D]. 王程.南开大学 2014



本文编号：2949350