当前位置:主页 > 科技论文 > 自动化论文 >

硼酸修饰型光纤表面等离子体共振传感技术在糖类及其衍生物检测中的应用研究

发布时间:2021-08-20 01:18
  表面等离子体共振(Surface plasmon resonance,SPR)是光与金属表面自由电子相互作用引起的电磁振荡,对外界折射率变化敏感,具有灵敏度高、重复性好、免标记、抗电磁干扰及实时动态监测等优点,通过对SPR传感器表面进行生化修饰,可以对特定分析物进行高分辨率和高选择性检测,被广泛应用于医学卫生、食品安全与环境检测等诸多领域。光纤SPR传感器作为一种典型的便携式光纤生物化学传感器,具有尺寸小、性价比高、易于携带等特点,可实现传感器系统的低成本、小型化和集成化,近年来发展迅速,在医疗检测、环境监测等领域展示了巨大的应用潜力。糖类是生物体重要的能源物质,参与有机体多种重要的生理活动,通过检测糖类及其衍生物可以对糖尿病、缺铁性贫血及癌症等多种疾病进行分析和诊断。硼酸能够与多种含糖物质进行特异性结合,在糖蛋白检测、癌细胞监测及药物缓释中均有重要应用,但将其用于SPR生化传感技术的相关研究和应用较少。本论文针对含糖物质检测技术发展的迫切需求,基于对已有技术特点和局限的分析,将表面等离子体共振、光纤传感、光纤器件、纳米材料及分子识别技术等进行有机融合,设计合成了多种功能性硼酸识别体系... 

【文章来源】:大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:124 页

【学位级别】:博士

【部分图文】:

硼酸修饰型光纤表面等离子体共振传感技术在糖类及其衍生物检测中的应用研究


图1.1波的传播与振动(TE波和TM波)118]??Fig.?1.1?Wave?propagation?and?oscillation?(TE?and?TM?mode)[181??

检测原理


??如图1.1为波导传输光的两种模式:TM波(P光)和TE波(S光)。TE波在传播方向??上有磁场分量无电场分量,称为横电波。TM在传播方向上有电场分量而无磁场分量,??称为横磁波。SPW与全反射产生的消逝波耦合过程中,SPW波矢和光波波矢需满足匹??配条件,且二者均有沿着金属介质界面的切向分量。因此,只有TM模式下的偏振光即??P光才能激发表面等离子体共振,TE波(S光)不满足耦合条件[17]。??Magnetic??????field??j""j?PIT??Magrietin/??Wave??A?,,?=^±rrrd?tzX?propagation??/\?\?1-4^Electric?\/??TE?mode?TM?mode??图1.1波的传播与振动(TE波和TM波)118]??Fig.?1.1?Wave?propagation?and?oscillation?(TE?and?TM?mode)[181??当TM偏振光在一定角度下入射进行全反射时,可激发金属膜表面的自由电子集体??震荡,产生SPR现象并用于分析和检测。当分析物与传感表面的识别物质结合时,传感??表面折射率发生变化

构型,棱镜,经典,传感器


激发SPR方式主要有棱镜耦合式、光栅耦合式[2火激光激发和近场激发等。??在SPR传感器中,主要采用棱镜稱合的激发方式,主要分为Otto和Kretschmann两种??构型(图1.3)[17],在Otto构型中,棱镜和金属膜之间有一定空隙,其间距与入射波长相??近,将待测物质通入空隙中,通过全反射在金属膜的内表面激发SPR并进行检测[13]。??Otto构型传感器适用于对晶体表面需要保护的样品研究,由于其空隙层仅有几百纳米,??制作难度较大、使用不便,因此仅在有限的领域进行应用。??(A)?(B)?spp??kmal?Meta!??Z、\?’?'??她“咖麵議??’?W?x??图1.3棱镜式SPR传感器经典构型:(A)Otto构型;(B)Kretschmann构型??Fig.?1.3?Classical?types?of?prism-based?SPR?sensor:?(A)?Otto?configuration;?(B)?Kretschmann?configuration??-5?-??


本文编号:3352518

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/3352518.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户4da7a***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com