光纤表面等离子体共振生化传感器在小分子特异性识别中的研究

发布时间：2021-08-20 20:11

　　表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance,SPR）技术有很多优点:低成本、灵敏度高、实时检测、方便快捷、样品无需标记等,因为这些优点,生化检测、食品安全、疾病诊断、环境监测等领域近些年来已经广泛使用SPR技术,同时取得了很好的效果。本文从SPR的原理出发,利用光纤传感技术以此来解决生物化学检测上的问题,具体内容如下:本文首先介绍了SPR技术的发展历史和应用,同时介绍了光纤SPR传感器的发展情况和发展趋势。提出了SPR传感技术的原理,并对此进行了理论分析,介绍了SPR传感技术在生化检测领域的应用。阐述了本实验所用到的实验器件、传感光纤的制作工艺和自己搭建的传感系统,阐述了基于LabVIEW虚拟软件进行的软件设计,它能够实时完成数据采集、分析、显示和存储等操作。针对手性分子对映体性质的差别以及区分对映体的重要性,基于精氨酸（Arg）的性质和手性识别的概念,我们选择牛血清血蛋白（BSA）作为一种手性选择剂,在PH=7.1时,会选择性地和L-Arg结合,运用层层自组装的方法和正负电荷相互吸引的原理检测精氨酸,通过修饰使光纤表面带负电,然后来检测BSA和Arg的混合液... 

【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】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 SPR传感技术简介
        1.1.1 SPR技术的发展历史
        1.1.2 SPR技术的研究现状
        1.1.3 SPR技术的发展趋势
    1.2 论文研究的目的和意义
    1.3 论文研究的主要内容
    1.4 本章小结
2 SPR传感技术的基本原理
    2.1 表面等离子体共振原理
        2.1.1 表面等离子体波
        2.1.2 消逝波
    2.2 光纤SPR传感器的理论模型
        2.2.1 光纤SPR传感器的传统结构
        2.2.2 光纤SPR传感器的计算模型
    2.3 光纤SPR传感原理
        2.3.1 多模光纤的结构原理及特性
        2.3.2 光纤SPR传感器的传感原理
    2.4 SPR技术用于生化检测
        2.4.1 SPR生化检测的理论分析
        2.4.2 SPR传感器检测方法与信号增强方法
        2.4.3 SPR生化传感器应用
    2.5 本章小结
3 SPR传感器系统的研究
    3.1 光纤SPR传感器的设计制作
        3.1.1 光纤传感器的制作
        3.1.2 光纤镀膜工艺
    3.2 光纤SPR传感器传感系统的构建
        3.2.1 光源
        3.2.2 光谱仪
        3.2.3 镀膜仪
        3.2.4 蠕动泵及流通装置
        3.2.5 阿贝折射仪
        3.2.6 光纤连接器
    3.3 本章小结
4 信号采集与分析系统设计
    4.1 LabVIEW技术简介
        4.1.1 虚拟仪器技术介绍
        4.1.2 虚拟仪器开发平台LabVIEW
    4.2 采集与分析系统的软件设计
        4.2.1 系统软件的实验需求
        4.2.2 多通道实验程序的设计
    4.3 本章小结
5 光纤SPR传感器手性识别精氨酸的研究
    5.1 手性识别精氨酸的原理
        5.1.1 手性和手性识别
        5.1.2 精氨酸介绍
        5.1.3 层层自组装
    5.2 光纤SPR技术检测精氨酸
        5.2.1 实验药品及试剂
        5.2.2 光纤表面正负电子的修饰
        5.2.3 检测过程中BSA的用量
        5.2.4 不同浓度的L-Arg检测
        5.2.5 选择性检测
    5.3 本章小结
6 三明治方法检测多巴胺的实验研究
    6.1 现阶段多巴胺研究的介绍
        6.1.1 多巴胺介绍
        6.1.2 多巴胺检测方法
    6.2 三明治方法检测多巴胺的原理
        6.2.1 硼酸与二醇类物质反应原理
        6.2.2 金纳米放大SPR信号的应用
    6.3 利用SPR技术检测多巴胺
        6.3.1 实验药品及试剂
        6.3.2 光纤传感区域和金纳米的修饰
        6.3.3 光纤SPR传感器对DA的选择性增强检测
    6.4 多巴胺选择性测试和实用性测试
    6.5 章节小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]光纤表面等离子体共振传感器理论仿真研究[J]. 牟海维,段玉波,张坤,刘超.  光学仪器. 2011(06)
[2]光纤多模干涉应变传感器的数值模拟及实验研究[J]. 吕鹏,李恩邦,王玮,张晨亮,唐春晓.  传感技术学报. 2008(12)
[3]高灵敏度获取SPR生物传感器的信息[J]. 戎小锋,刘芳芳,邓焱,余兴龙.  生命科学仪器. 2008(01)
[4]表面等离子体子共振传感器研究头孢菌素类药物与白蛋白的相互作用[J]. 田媛,陈艳华,毕淑云,刘霞,宋大千,孙颖,张寒琦.  分析化学. 2006(07)

硕士论文
[1]光纤表面等离子体共振传感特性研究[D]. 孙祺.东北石油大学 2014
[2]新型微结构光纤表面等离子体共振传感器的研究[D]. 赵玲.北京邮电大学 2014
[3]光纤表面等离子共振生化传感器的研制及其在蛋白质分子特异性识别中的应用研究[D]. 王艳杰.大连理工大学 2013
[4]基于多模干涉反射式光纤折射率传感器研究[D]. 李立柱.大连理工大学 2012
[5]基于多模光纤的高速光传输研究[D]. 方武良.复旦大学 2012
[6]一种光纤SPR传感器的设计及实现[D]. 战磊.重庆大学 2011
[7]便携式SPR生化分析仪的研制[D]. 张璐璐.中国科学院研究生院（电子学研究所） 2007



本文编号：3354150