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《电子科技大学》 2010年
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纳米光纤DNA生物传感器研制及基因诊断

王以明  
【摘要】: 纳米光纤DNA生物传感器因其独特的光学特性和纳米级的敏感元件等优越性能,能在生物体组织、细胞内物质的检测和基因诊断及碱基突变检测等方面受到了广泛的应用。本论文研究和制作了纳米光纤DNA生物传感器,并将其应用于基因的诊断。在这个研究中,我们首先制作了纳米光纤DNA生物传感器,其后分析了光在纳米光纤的传播特性;检测了纳米光纤传感器的特性,并表征了它的传感性能;设计和制作了用于光纤传感器测试、诊断用的多功能型样品池,最后,将此传感器应用于对碱基缺损和突变等基因畸变诊断。在这些研究中,我们的主要成果和创新点概括如下: 1.通过对纳米光纤探针的结构及光学特性展开分析,我们将光纤制作成连续锥形的纳米光纤结构,并对光纤探针进行优化设计。 2.采用静态的HF管腐蚀刻方法,研究了不同浓度蚀刻液和不同蚀刻时间对纳米光纤头几何构型的影响,并通过扫描电镜(SEM)表征不同光纤头的几何形状,实验结果显示,该纳米光纤的锥形尖端大小约100nm,且表面较为光滑,并呈现出连续锥形纳米光纤的结构。 3.采用SEM和能谱仪(EDS)检测纳米光纤表面微结构的成分;建立了荧光分析法检测光纤头硅烷化的反应体系。通过对未活化和活化的纳米光纤的比较,发现未活化的光纤在SEM-EDS检测方法中未检测出碳元素,而活化的光纤则检测出碳元素;未活化的光纤在荧光分析检测方法中无荧光,而活化的光纤则有荧光,实验表明,硅烷化分子固定到纳米光纤上。这为纳米光纤生物传感器敏感元件的制备提供了新的检测方法。 4.采用静电吸附和共价键合相结合将Oligo DNA靶分子,固定在硅烷化的纳米光纤尖端,并设计和制作了可收缩纳米光纤DNA探针;还通过SmartSpecTM Plus核酸蛋白测定仪检测了固定在纳米光纤上的Oligo DNA靶分子量。 5.研究了基于纳米光纤DNA生物传感器的样品池的设计及信号收集装置的制作。采用独特的锥形腔体平面聚光镜组,通过调节镜面角度可光信号进行调制,增大光信号的耦合效率,提高该传感器的灵敏度,并与荧光光谱仪匹配,利用光子计数检测器进行信号的处理,提高该传感器的灵敏度。 6.将制作的纳米光纤DNA生物传感器进行了基本性能的测试实验,结果显示,该传感器的响应时间为15min左右;最低检测限约为8nmol/ml,其检测范围为8-57nmol/ml,且重现良好;再生条件为升温到90℃;使用寿命约为50天。 7.制作的纳米光纤DNA生物传感器应用于碱基突变检测,实验结果表明,不同碱基突变数目(1、2和4个碱基突变及完全不互补链)对传感器的响应程度不同。当碱基突变数目越多,其相应的荧光强度越来越低。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:R318.6

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 房少华;程秀兰;;高检测灵敏度的DNA生物传感器[J];微纳电子技术;2007年01期
2 邹志青,赵建龙;纳米技术和生物传感器[J];传感器世界;2004年12期
3 翟俊辉,黄惠杰,杨瑞馥,任冰强,赵永凯;光纤生物传感器用于核酸的特异性检测[J];分析化学;2003年01期
4 张庆鹏,戴国忠;铟(Ⅲ)荧光探针与核酸作用机理的光谱研究[J];光谱实验室;2004年06期
5 光丽霞;三股螺旋寡核苷酸的性能影响因素及其应用前景[J];国外医学.临床生物化学与检验学分册;2000年01期
6 张国军,周宜开,庞代文,任恕;光纤DNA传感器[J];国外医学(分子生物学分册);2000年06期
7 刘丽飒;张磊;蔡志平;;CO_2激光熔拉锥过程光功率控制研究[J];光学精密工程;2006年03期
8 陆超;顾向光;曹良才;何庆声;金国藩;;用于接触式探测的多模光纤探针形状优化[J];光学技术;2008年03期
9 吴中林,楼祺洪,董景星,魏运荣;大芯径多模石英光纤端面耦合技术研究[J];光纤与电缆及其应用技术;2004年06期
10 李晓宇;侯森;冯喜增;;微流控技术在细胞生物学中的应用[J];生命科学;2008年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张涛;李培学;戴慧堂;哈登龙;单燕祥;;荧光显微技术在土壤微生物可视化研究中的应用[J];安徽农业科学;2011年02期
2 陈九武,王志强;毛细管电泳在氨基酸分析检测中的应用进展[J];氨基酸和生物资源;2004年03期
3 张静;顾婷婷;;直接电化学酶传感器的研究进展[J];辽宁科技大学学报;2009年05期
4 孙楫舟;边超;任振兴;夏善红;;基于免疫微传感器的微流体系统[J];微纳电子技术;2007年Z1期
5 吕砚山,赵正琦;BP神经网络的优化及应用研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2001年01期
6 吕砚山,张进明,方挺,李艳红;电荷探针传感器测量液滴粒度分布的机理分析[J];北京化工大学学报(自然科学版);1995年02期
7 方挺,吕砚山,张进明;电荷探针法液滴粒度分布的测量结果与分析[J];北京化工大学学报(自然科学版);1995年04期
8 王艳君;李永生;高秀峰;杨全玉;;Cy5标记的DNA荧光毛细生物传感器的研究[J];标记免疫分析与临床;2011年03期
9 陈春霞;刘筱霞;蒋亚儒;;丝网印刷生物传感器及其在食品与发酵中的应用[J];包装与食品机械;2009年02期
10 邓立新,冯莹;光纤倏逝波生物传感器的结构研究[J];传感技术学报;2005年02期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 吕勇;冯其波;郎晓萍;靳珊;;一种基于光开关的多路光纤位移测量系统[A];2009中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2009年
2 黄智伟;黄琛;;光纤DNA生物传感器研究动向[A];中国电子学会第七届学术年会论文集[C];2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 韦源;MicroRNA在SMMC-7721肝癌细胞差异表达谱的研究[D];郑州大学;2010年
2 刘治刚;咪唑类衍生物的合成及荧光性能分析[D];辽宁石油化工大学;2010年
3 宋伦;柱前衍生蛋白质二维液相色谱/荧光检测分析方法研究[D];华东理工大学;2011年
4 张从国;锥形光纤的理论研究[D];北京交通大学;2011年
5 殷明杰;聚电解质层层自组装多层膜在光纤传感器中的应用研究[D];浙江大学;2011年
6 梅爱雄;两亲性嵌段共聚物的合成、表征和胶束行为研究[D];浙江大学;2011年
7 刘玉静;深海微生物量原位在线自动检测系统设计[D];浙江大学;2011年
8 蔡燕;新型离子液体电化学性能及在生物传感器中的应用研究[D];江南大学;2011年
9 李湘广;新型Carbopyronine荧光探针的设计及合成研究[D];西北大学;2011年
10 申兰芹;生化需氧量在线自动监测仪的研制及应用[D];河北科技大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 于海鹰,邹德恕,崔碧峰,沈光地;微透镜光纤在半导体激光器中的应用研究[J];半导体光电;2005年05期
2 吕志珍,徐明,张幼怡;苯肾上腺素荧光标记物的合成及其生物活性的鉴定[J];北京大学学报(医学版);2004年06期
3 慈云祥,胡晓雷,李元宗,常文保;脱氧核糖核酸和核糖核酸与铽离子的荧光反应及其在分析中的应用[J];分析化学;1992年09期
4 黄承志,李克安,童沈阳;氯化钠介质中小牛胸腺脱氧核糖核酸对铈(Ⅲ)的荧光猝灭机理[J];分析化学;1997年07期
5 张国军,周宜开,袁津玮,柏正武,王洪君,郝巧玲;玻璃载体表面脱氧核糖核酸的固定及其化学发光检测[J];分析化学;1998年10期
6 翟俊辉,黄惠杰,杨瑞馥,任冰强,赵永凯;光纤生物传感器用于核酸的特异性检测[J];分析化学;2003年01期
7 刘欣,王红,张华山;生物分析中近红外荧光探针进展[J];分析科学学报;2001年04期
8 赵红莉,袁慧慧,蓝闽波;菁染料在荧光探针及光动力疗法中的应用[J];感光科学与光化学;2003年03期
9 黄祝明,张国平;光纤锥探针传输特性的研究[J];物理与工程;2002年02期
10 彭孝军,王丽秋;生物标示用3H-吲哚菁染料[J];染料工业;2002年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高志贤;生物传感器及其在食品检测中的应用[J];解放军预防医学杂志;1995年01期
2 高志贤,陶桂全;压电免疫生物传感器及其在食品分析中的应用(综述)[J];中国食品卫生杂志;1995年04期
3 朱将伟;刘国艳;史贤明;;生物传感器在食品安全检测中的应用[J];中国公共卫生;2006年07期
4 王立中;;一种新型的生物传感器[J];广东药学院学报;1989年01期
5 Alan R.Newman ,刘志修;未来的临床化学实验室[J];国际检验医学杂志;1992年02期
6 高志贤;压电免疫生物传感器的研究进展[J];军事医学科学院院刊;1995年04期
7 王佳棣;检测心脏疾患早期征兆的生物传感器[J];中国医疗器械杂志;2004年04期
8 韩学海;霍纪文;;FET生物传感器用酶固定化技术的最新进展[J];国际生物医学工程杂志;1989年04期
9 吴靖;;采用化学敏感场效应晶体管的生物传感器[J];国际生物医学工程杂志;1989年04期
10 J. D. Kruse-Jarres;陈宇红;;临床化学中的离子选择电位测定法(四)[J];医疗装备;1990年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张振;赵新生;;构建银染增强纳米金技术下的生物传感器[A];中国化学会第26届学术年会化学生物分会场论文集[C];2008年
2 袁敏;刘燕;郭荣;;基于纳米金的尿酸生物传感器[A];中国化学会第28届学术年会第12分会场摘要集[C];2012年
3 陈雄;王建秀;张翼;;蜂窝状纳米金阵列在生物传感中的应用[A];中国化学会第26届学术年会分析化学分会场论文集[C];2008年
4 刘新会;梁刚;石柳;巩文雯;;同时检测Pb~(2+),Hg~(2+)的DNA生物传感器的制备及研究[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
5 孙琳琳;刘殿骏;王振新;;以纳米金为探针比色法检测顺铂[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(下册)[C];2006年
6 谢微;沈爱国;胡继明;;金纳米花生的制备及其SERS效应研究[A];第十五届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2009年
7 陈国南;陈敬华;张静;杨黄浩;付凤富;;某些新型DNA电化学生物传感器的研究[A];中国化学会第27届学术年会第03分会场摘要集[C];2010年
8 李丹;邵东贝;方文军;郭永胜;许莉;;亲油性纳米金的制备与催化性能研究[A];中国化学会第五届全国化学推进剂学术会议论文集[C];2011年
9 张现峰;杜学忠;;亚胺二乙酸功能化纳米金检测肌红蛋白[A];中国化学会第十三届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2011年
10 李雪礼;周瀚成;郭术;邓友全;;室温离子液体中纳米金的可控合成[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(上册)[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 陈杰;信息技术将重组汽车DNA[N];科技日报;2010年
2 刘霞;科学家研发出新型人工合成DNA载体[N];科技日报;2010年
3 南方;化危为机 企业需韧性生长的DNA[N];中国企业报;2009年
4 吴强;港大引新技术DNA辨食材[N];中国食品质量报;2010年
5 本报记者 施晓焰 通讯员 马丽娟;云南:DNA数据库成“打拐”得力帮手[N];人民公安报;2009年
6 张巍巍;垃圾DNA可促进癌症发展首获证实[N];科技日报;2010年
7 常丽君;虱子DNA表明人类17万年前首次穿衣[N];科技日报;2011年
8 记者 冯卫东;DNA碱基序列决定其光敏性假设获证实[N];科技日报;2008年
9 许文强;拆、装更便捷的DNA双螺栓结构模型[N];大众科技报;2008年
10 记者 常丽君;研究人员发现自组装DNA链的最佳长度[N];科技日报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王以明;纳米光纤DNA生物传感器研制及基因诊断[D];电子科技大学;2010年
2 欧丽娟;基于滚环DNA扩增和纳米金的生物传感技术研究[D];湖南大学;2011年
3 魏旭;吩噻嗪类药物与DNA相互作用及其电化学生物传感研究[D];南京理工大学;2010年
4 夏玮;纳米金电化学生物传感技术研究[D];华中科技大学;2011年
5 郭晓兰;端粒功能异常诱导的DNA损伤反应及其在肿瘤发生中的作用与分子机制[D];重庆医科大学;2010年
6 刘雪平;基于纳米金信号转换和信号放大的新型生物传感技术研究[D];湖南大学;2009年
7 葛悦涛;基于纳米金标记的MEMS压阻悬臂梁生物芯片关键技术研究[D];北京邮电大学;2012年
8 陈志健;1.8 GHz微波对X射线和阿霉素致淋巴细胞DNA损伤修复及对蛋白表达的影响[D];浙江大学;2010年
9 吴继魁;基于新型分子信标和胸腺嘧啶—汞(Ⅱ)配位作用的DNA和Hg~(2+)检测技术研究[D];华东师范大学;2010年
10 朱慧芳;Y家族DNA聚合酶对化学致癌物MNNG应答的转录调控研究[D];浙江大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黎雪莲;新型生物分子固定技术用于构建生物传感器的研究[D];西南大学;2006年
2 刘静;纳米修饰电极制备及其在DNA生物传感器中的应用[D];青岛科技大学;2010年
3 曹璨;树状体包被的纳米金的制备、表征及生物分子修饰[D];东北大学;2006年
4 刘香港;基于功能材料的新型电化学DNA生物传感器的研制及应用研究[D];山东农业大学;2011年
5 苗向敏;纳米材料在生物传感器中的应用及化学修饰电极的研究[D];西南大学;2008年
6 张建锋;纳米金与DNA的相互作用及在人p53基因突变检测中的应用[D];厦门大学;2008年
7 刘晓荣;纳米材料修饰电化学DNA和适体生物传感器的研究[D];西北大学;2010年
8 冷翠翠;离子液体和聚苯胺纳米管修饰丝网印刷DNA生物传感器的应用研究[D];青岛科技大学;2010年
9 杨云;基于纳米金放大的压电DNA传感器的研究[D];湖南工业大学;2007年
10 李康;基于纳米材料的电化学DNA生物传感器在快速检测大肠杆菌中的应用和研究[D];华东师范大学;2011年
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