基于SERS芯片的生物标志物检测

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wjran2008
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
表面增强拉曼散射(SERS)技术因其高灵敏、指纹谱以及快速无损检测的特点,在生命科学领域中广泛应用。随着工艺水平的提高,加上微型化和集成化,使得芯片实验室(Lo C)在生命科学和分析化学领域得到了快速的发展。基于SERS技术和Lo C技术的发展,结合两者的优势,将功能化的SERS基底集成在微流控芯片中,研制基于Lo C-SERS的高灵敏、高通量、微型化、易操作的检测芯片,对于实现高灵敏的便携检测具有重要意义。本文结合Lo C技术和SERS技术,制备了具有SERS活性的微流控芯片,实现了对生物标志物的SERS检测。本文主要内容如下:(1)制备了SERS活性微流通道。分别制备了银胶和金胶,然后对PDMS表面进行改性,通过层层自组装法将金属纳米颗粒组装到PDMS上,形成固态SERS基底。制备的固态SERS基底具有较好的均匀性、重复性和检测灵敏性。将固态SERS基底与带有直通道的PDMS盖片键合,形成SERS活性微通道。与开放的固态SERS基底相比,将固态SERS基底集成在微流控芯片中解决了试剂消耗量大,对检测环境清洁度要求高等问题。(2)制备了温控微反应器,对丙二醛(MDA)实现了高灵敏性SERS检测。制备了碳黑掺杂聚二甲基硅氧烷(C-PDMS)导电复合材料,对SERS活性微通道进行加热。随后搭建温度控制电路,控制C-PDMS的加热温度,温控误差在1℃范围内,完成具有SERS活性的温控微反应器的搭建。在温控微反应器中进行硫代巴比妥酸(TBA)和MDA反应,通过反应产物放大SERS信号,实现对MDA的高灵敏性SERS检测,线性检测范围为10-6 M-10-9 M,检出限为10-9 M。(3)基于两种方式实现了对超氧化物歧化酶(SOD)活性的检测。通过SOD抑制邻苯三酚自氧化,监测邻苯三酚自氧化产物吸收强度变化,实现了对低活性SOD的检测,线性检测范围为0.375 U/m L-4 U/m L,检出限为0.375U/m L。通过SOD抑制对氨基苯硫酚(4-ATP)催化氧化为二巯基偶氮苯(DMAB),监测DMAB的产率,实现了对高活性SOD的检测,线性检测范围为25 U/m L-100 U/m L,检出限为25U/m L。两种方式的有不同的线性检测范围,相辅相成,可适用于不同场合。
其他文献
近年来,我国水产养殖业飞速发展,但是水产养殖业总体仍是粗放型养殖,放清塘换水期间,将大量富含氮磷的养殖废水一次性排入周围水环境,给周围水环境带来冲击性的污染。课题组承担的“水产养殖业废水净化及回用技术集成与应用示范”国家水专项子课题提出了“养殖废水-菌藻共生单元-水生动物单元-潜流人工湿地-养殖新水”的新型水产养殖水循环利用模式,以实现养殖废水的零排放。菌藻共生单元负责将养殖水中溶解性氮、磷转化为
工业建筑中存在大量的余热废热,其中温度较低的低品位余热不仅总量大,利用难度也较高。通过热驱动的制冷除湿技术提供舒适的工作环境是低品位余热利用的一大方向。但是,当热源温度较低时(<80℃),这些制冷和除湿技术的能效表现并不理想(COP<0.7),甚至不能正常工作。为了改善这个问题,通过溶液除湿系统和单效吸收式制冷系统的有机耦合,提出了一种高效的吸收式制冷除湿一体化系统。该系统与常规系统相比,低位热源
可调谐半导体激光吸收光谱(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS)技术具有灵敏度高、精度高、响应速度快、非侵入性等优点,适用于痕量气体检测和燃烧过程诊断等领域,已被广泛应用在大气环境污染气体监测、燃煤锅炉以及航空航天发动机燃烧诊断中。但是,在航空发动机、燃煤电厂等复杂环境下进行气体参数检测时,由于环境中强振动、强湍流等因素的影响,测量得到
火力发电是我国主要的发电方式,电站设备和系统的健康状态是影响电厂运行经济性和安全性的重要因素,电站设备的性能劣化评估对于指导预测性维护具有重要意义。随着电站信息化系统发展迅速,海量过程数据得以储存和利用,本文利用热工过程运行数据,通过数据驱动模型挖掘设备的特性变化,对电站设备的性能劣化过程进行追踪和评估,主要研究内容包括:首先,建立了热工过程特性模型,针对单一模型存在的过拟合问题,提出了一种基于二
随着毫米波太赫兹频谱资源的不断开发,传统传输线在高频段的应用由于损耗大、加工困难、功率容量小等缺点受到越来越多的限制,准光技术利用高斯波束在自由空间的无损耗传播,克服了传统传输线在高频段存在的诸多缺陷,在毫米波太赫兹系统中得到了越来越广泛的应用。本文基于准光技术,进行了空间波束功率合成和超高温复介电常数测量两个方向的研究。在短毫米波亚毫米波频段,单个固态器件产生的功率输出往往无法满足雷达通信、探测
航空类高校民航技术研发中心作为一种特殊类型的研发建筑,其建设数量少且缺乏相关的专业研究。本文以民航技术研发中心的功能组织为研究对象,从建筑师的角度出发探讨了民航技术研发中心这种特殊类型的建筑平面与空间组织的设计方法。论文首先对航空类高校民航技术研发中心进行了概念解析,梳理其发展的起源和相关理论研究的深度。随后,通过对建筑和使用主体的调研,分析现有建筑所存在的问题以及使用人群的需求,进一步确立理论研
乳腺癌是目前我国女性中最常见的癌症,是女性癌症死亡的第二大原因。由于乳腺癌可以诱导唾液腺分泌特定的外泌体,因此,通过检测唾液中的特定外泌体可对乳腺癌进行早期诊断。最近,基于SERS技术的免疫测定法凭借其高灵敏度、多通量检测能力和光稳定性强而备受关注。本文提出了一种基于疏水基底和SERS光学探针的外泌体捕获检测平台,借助“三明治”免疫测定法实现了对外泌体的捕获和检测。首先,采用气相沉积法制备了有机硅
钢筋混凝土框架-剪力墙结构在我国高层建筑中广泛采用,但对于墙体布置的优化设计还是通过基本概念指导下的不断试算来完成。手工调整试算的设计方法不但效率低,而且优化的结果往往不够理想,研发高效的自动优化算法具有很强的实用价值和理论意义。本文针对框-剪结构墙体优化布置问题的特点及复杂性,在对框-剪结构进行参数化建模的基础上,对粒子群优化算法进行改进,研发出基于改进粒子群算法的墙体布置优化程序,并结合工程实
近年来,Micro-CT发展迅速,应用广泛,在生物医学、材料科学、工业检测等重要领域都有研究。而由于设备功率和辐射剂量等限制,Micro-CT图像往往包含噪声,造成图像质量退化,从而阻碍了基于优质Micro-CT重建的高级应用。因此,开发一种有效的算法抑制甚至消除Micro-CT重建过程中的噪声干扰至关重要。Micro-CT图像的噪声水平与扫描样本、扫描参数、硬件属性等诸多因素有关,优异的噪声抑制
随着大数据时代下飞速发展的数据流量需求不断扩大,100G甚至400G以太网的应用越来越广泛。随着100G技术及标准日趋完善,全球各地的数据中心正在加速建设100G网络。100G以太网是由IEEE.802.3ba工作小组颁布的以太网标准,其中物理层的PMA子层的主要功能就是实现N:1的复接,以适配PMD子层的电或光器件。一种可行的电接口方案是4×25G的方案,对应的难度在于PMA对应的25Gb/s的