面向变磁分离的免疫复合物团聚状态机理及实验研究

发布时间：2017-10-20 03:16

  本文关键词：面向变磁分离的免疫复合物团聚状态机理及实验研究

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【摘要】：化学发光免疫检测是目前最先进的免疫分析技术，用于重大疾病的检测与预防。经特异性反应形成的抗原-抗体-抗原等免疫复合物，，带有特殊的标记物，在氧化剂或催化剂的作用下能产生发光现象。待测物的量可以通过发光量和待测物量之间的数量关系而得到。免疫复合物需要与未结合标记物分离，目前主要采用定磁场。但在定磁场下免疫复合物易发生成团现象，包裹未结合相，残留标记物产生的发光量子数，将计入与待测物结合的标记物产生的光量子数，可能会使检测结果产生假阳性。因此，免疫复合物的团聚状态研究对化学发光免疫检测精度的提高具有重要意义。 首先，本文分析在外加磁场和流场作用下，磁性颗粒实现完全捕获所需要的时间。分析了磁性颗粒悬浮液中单个粒子的受力，得到了磁性颗粒的运动微分方程，采用MATLAB软件求解得出了磁性颗粒粒子的位移曲线，对进一步研究奠定理论基础，并可指导变化磁场的作用时间。 其次，基于磁偶极子理论，本文研究了磁场作用下磁颗粒的团聚状态，分析了振动磁场作用下免疫复合物的运动状态，认为振动磁场可以使磁性颗粒处于振动，能够达到减弱团聚的目的。并对无法成团的条件进行了分析，提出了振动参数的选择原则。 最后，本论文搭建了倒置式显微镜观测系统，可实现免疫复合物对振动磁场响应特性的可视化，进行了振动磁场对颗粒运动状态影响的实验研究。在现有定磁分离装置的基础上，利用压电陶瓷的逆压电效应，用压电陶瓷驱动磁场模块发生微小位移的往复振动，形成振动磁场。振动频率和振幅容易调节。由于需与显微镜结合起来实现观测，机构设计过程应考虑到显微镜的尺寸限制。 本文先后进行了磁性颗粒形貌观测实验，磁性颗粒捕获实验，以及磁振状态观测实验。验证了前期颗粒力学模型，及磁性颗粒的振动状态。观测系统同时可将实验图像传输至电脑进行储存、分析。 本文对免疫复合物产生的团聚状态进行了研究，验证了变磁场对于消除团聚状态的可行性，同时对适宜的磁场振动参数进行了探索。本文的研究对于变磁分离系统的设计有一定的参考意义。
【关键词】：变磁分离 振动磁场 振动颗粒 免疫复合物
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R392-33
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-18
• 1.1 课题来源9
• 1.2 课题研究背景及意义9-12
• 1.2.1 化学发光免疫分析简介9-10
• 1.2.2 磁分离的优势10-11
• 1.2.3 磁分离的局限性11-12
• 1.3 国内外研究现状12-17
• 1.3.1 常见分离方法13-14
• 1.3.2 磁性颗粒的链化特性14-15
• 1.3.3 免疫复合物力学模型的研究现状15-17
• 1.4 主要研究内容17-18
• 第2章 免疫复合物力学建模及分析18-26
• 2.1 免疫磁珠特性及应用18-20
• 2.2 免疫复合物捕获时间计算20-25
• 2.2.1 免疫复合物力学模型21-22
• 2.2.2 理论捕获时间计算22-25
• 2.3 本章小结25-26
• 第3章 免疫复合物磁振状态研究26-46
• 3.1 免疫复合物显微图26-27
• 3.2 磁性颗粒链动力学27-30
• 3.3 振动磁场对颗粒运动的影响分析30-39
• 3.3.1 振动磁体牵引磁性粒子发生振动的可行性分析31
• 3.3.2 振动磁场对颗粒受力影响31-39
• 3.4 颗粒无法成团的条件分析39-43
• 3.4.1 链条中部粒子初始受力分析40-42
• 3.4.2 磁体振动条件分析42-43
• 3.5 振动参数确定原则43-44
• 3.6 本章小结44-46
• 第4章 颗粒磁振状态实验系统构建及实验研究46-65
• 4.1 实验系统构建46-57
• 4.1.1 变磁生成的方案确定46-47
• 4.1.2 主要器件选型47-50
• 4.1.3 机构设计50-54
• 4.1.4 机构仿真54-57
• 4.2 实验材料及试剂57
• 4.3 实验仪器57
• 4.4 实验安排57-58
• 4.5 实验研究58-62
• 4.5.1 磁性颗粒形貌观测实验58-59
• 4.5.2 力学模型验证实验59-60
• 4.5.3 磁振状态实验60-62
• 4.6 实验结果62-63
• 4.7 手动实验63-64
• 4.8 本章小结64-65
• 结论65-67
• 参考文献67-73
• 致谢73

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