微观调节毛细自驱行为用于可视化定量生物传感器件的研究
发布时间：2023-11-20 20:25
随着分析技术的飞速发展,可视化生物传感装置在家庭医疗、事故发生点和资源贫乏地区显示出了巨大的优势,尤其是在缺乏各种专业实验室设备的检测场所。基于距离的视觉定量检测方法是通过像温度计一样读取信号长度来获得相应的目标浓度。近年来,这种类似温度计距离读数的可视定量生物传感装置引起越来越多研究者的重视。基于距离信号的传感方式不依赖其他检测设备,成本低廉,操作过程不需要专业的操作人员。在此,我们开发了一系列通过调控毛细自驱行为实现可视定量检测的传感装置,将毛细流动行为作为该装置的可定量信号,无需辅助设备。主要内容如下:1、毛细行为是一种非常常见的物理化学现象,与润湿性密切相关,具有广泛的理论和实践意义。我们提出了一种基于调控毛细行为变化的可视定量传感装置。在这个以溶液毛细上升高度为信号的毛细管传感器中,毛细玻璃管的内壁表面被修饰了一层具有智能浸润响应的分子层。在检测不同浓度的靶标时,刺激响应分子涂覆的毛细管内壁表面的润湿性会产生不同的变化。这种浸润性的不同将会改变毛细管内溶液的竖直方向表面张力发生变化,进而产生不同的毛细上升高度。该装置的使用和读取就像温度计一样,我们通过定量检测H+和苯酚验证了...
【文章页数】：127 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
缩写清单
1 引言
2 定量生物传感器的研究进展
2.1 基于强度信号的生物传感器
2.1.1 光学信号定量生物传感器
2.1.2 电化学信号定量生物传感器
2.1.3 质量信号生物传感器
2.1.4 热信号生物传感器
2.2 基于距离的定量生物传感装置
2.2.1 靶标分子浓度转换为距离信号的方法
2.2.2 基于距离的定量传感器件的不同材料
2.2.3 基于距离的定量传感器件的应用
2.2.4 基于距离的定量传感装置的挑战和前景
2.3 本论文研究主要内容
3 基于毛细管内壁浸润性转变的可视化定量传感体系
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料
3.2.2 实验内容
3.3 实验结果和分析
3.3.1 毛细上升理论分析
3.3.2 实验原理
3.3.3 可行性分析
3.3.4 功能化毛细管修饰比例优化
3.3.5 不同pH溶液在浸润响应表面静态接触角
3.3.6 浸润转变器件的pH定量检测
3.3.7 器件的选择性分析
3.3.8 器件的循环使用性能
3.3.9 器件操作的可重复性测试
3.3.10 器件操作的便利性
3.3.11 器件的实用性能测试
3.3.12 器件可扩展性测试
3.4 结论
4 基于浸润调节毛细上升行为的miRNA定量可视检测
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验材料
4.2.2 环氧功能化玻璃毛细管
4.2.3 疏水DNA功能化毛细管
4.2.4 miRNA剪切毛细管内壁的疏水DNA链
4.2.5 毛细管上升高度的读取
4.3 结果与分析
4.3.1 基于毛细上升原理的miRNA可视检测原理
4.3.2 传感器件的可行性分析
4.3.3 疏水DNA修饰毛细玻璃管
4.3.4 疏水DNA枝接玻璃毛细管的表征
4.3.5 检测条件优化
4.3.6 毛细管传感器件的定量检测性能
4.3.7 传感器件的选择性
4.4 结论
5 基于刺激响应DNA水凝胶渗透率变化的可视化定量检测
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验材料
5.2.2 适配体交联的DNA水凝胶的准备实验
5.2.3 适配体交联的DNA水凝胶的制备
5.2.4 DNA水凝胶膜的制备以及检测器件的组装
5.2.5 CSDR传感器件的使用
5.3 结果与分析
5.3.1 CSDR传感器的工作原理分析
5.3.2 CSDR传感器的设计与制作
5.3.3 凝胶中DNA适配体含量的优化
5.3.4 DNA水凝胶的物理表征
5.3.5 可视定量检测不同浓度可卡因
5.3.6 CSDR传感器件的特异性和实用性评估
5.3.7 CSDR器件的易存储性能
5.3.8 与其他可卡因传感装置的对比
5.4 总结
6 基于DNA的连续FRET多重检测体系的组建
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 实验材料
6.2.2 多步FRET组装体的构建以及检测过程
6.3 实验结果与讨论
6.3.1 实验原理分析
6.3.2 一步FRET组装体的检测结果
6.3.3 两步FRET组装体的检测结果
6.3.4 三步FRET组装体的检测结果
6.3.5 三步FRET组装体检测多种靶标组合
6.4 总结
7 结论
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集
本文编号：3865778
【文章页数】：127 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
缩写清单
1 引言
2 定量生物传感器的研究进展
2.1 基于强度信号的生物传感器
2.1.1 光学信号定量生物传感器
2.1.2 电化学信号定量生物传感器
2.1.3 质量信号生物传感器
2.1.4 热信号生物传感器
2.2 基于距离的定量生物传感装置
2.2.1 靶标分子浓度转换为距离信号的方法
2.2.2 基于距离的定量传感器件的不同材料
2.2.3 基于距离的定量传感器件的应用
2.2.4 基于距离的定量传感装置的挑战和前景
2.3 本论文研究主要内容
3 基于毛细管内壁浸润性转变的可视化定量传感体系
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料
3.2.2 实验内容
3.3 实验结果和分析
3.3.1 毛细上升理论分析
3.3.2 实验原理
3.3.3 可行性分析
3.3.4 功能化毛细管修饰比例优化
3.3.5 不同pH溶液在浸润响应表面静态接触角
3.3.6 浸润转变器件的pH定量检测
3.3.7 器件的选择性分析
3.3.8 器件的循环使用性能
3.3.9 器件操作的可重复性测试
3.3.10 器件操作的便利性
3.3.11 器件的实用性能测试
3.3.12 器件可扩展性测试
3.4 结论
4 基于浸润调节毛细上升行为的miRNA定量可视检测
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验材料
4.2.2 环氧功能化玻璃毛细管
4.2.3 疏水DNA功能化毛细管
4.2.4 miRNA剪切毛细管内壁的疏水DNA链
4.2.5 毛细管上升高度的读取
4.3 结果与分析
4.3.1 基于毛细上升原理的miRNA可视检测原理
4.3.2 传感器件的可行性分析
4.3.3 疏水DNA修饰毛细玻璃管
4.3.4 疏水DNA枝接玻璃毛细管的表征
4.3.5 检测条件优化
4.3.6 毛细管传感器件的定量检测性能
4.3.7 传感器件的选择性
4.4 结论
5 基于刺激响应DNA水凝胶渗透率变化的可视化定量检测
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 实验材料
5.2.2 适配体交联的DNA水凝胶的准备实验
5.2.3 适配体交联的DNA水凝胶的制备
5.2.4 DNA水凝胶膜的制备以及检测器件的组装
5.2.5 CSDR传感器件的使用
5.3 结果与分析
5.3.1 CSDR传感器的工作原理分析
5.3.2 CSDR传感器的设计与制作
5.3.3 凝胶中DNA适配体含量的优化
5.3.4 DNA水凝胶的物理表征
5.3.5 可视定量检测不同浓度可卡因
5.3.6 CSDR传感器件的特异性和实用性评估
5.3.7 CSDR器件的易存储性能
5.3.8 与其他可卡因传感装置的对比
5.4 总结
6 基于DNA的连续FRET多重检测体系的组建
6.1 引言
6.2 实验部分
6.2.1 实验材料
6.2.2 多步FRET组装体的构建以及检测过程
6.3 实验结果与讨论
6.3.1 实验原理分析
6.3.2 一步FRET组装体的检测结果
6.3.3 两步FRET组装体的检测结果
6.3.4 三步FRET组装体的检测结果
6.3.5 三步FRET组装体检测多种靶标组合
6.4 总结
7 结论
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集
本文编号：3865778
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/3865778.html
