【摘 要】
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随着国家的日益富强与人们生活质量的逐渐提高,健康已成为所有人都非常关心的话题。但是在偏远地区,医疗基础设施保障相对薄弱,患者在就医时的长途跋涉和检测结果的漫长等待过程中,往往延误了疾病的最佳诊断和治疗时间。为解决医疗过程中这一空间性和时间性的限制难题,一场关于新一代分析和诊断设备的科技革命应运而生,这些新研发的设备具有体积小,操作简易,分析全面且迅速,综合成本低等优势。即时检测（point-of-
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随着国家的日益富强与人们生活质量的逐渐提高,健康已成为所有人都非常关心的话题。但是在偏远地区,医疗基础设施保障相对薄弱,患者在就医时的长途跋涉和检测结果的漫长等待过程中,往往延误了疾病的最佳诊断和治疗时间。为解决医疗过程中这一空间性和时间性的限制难题,一场关于新一代分析和诊断设备的科技革命应运而生,这些新研发的设备具有体积小,操作简易,分析全面且迅速,综合成本低等优势。即时检测（point-of-care testing,POCT）技术的快速发展正是这一科技革命的体现。POCT是一类极具潜力的检测技术,它快速简便,效率高,成本低,有检验周期短、标本用量少等优点。与此同时,在过去20年中,许多科学家和工程师致力于利用移动端消费类电子产品（如扫描仪,光盘播放器和智能手机等）固有成本效益及用户友好特性的POCT分析仪的研究。本论文首先开展了利用蓝光光盘膜的生物芯片实现免刻蚀法表面活化和通道制备的探索性研究;在前期的光驱生物分子检测平台的基础上实现基于mini DVD的数字化技术的新生儿感染性疾病敏感指标联合快速检测;最后实现基于基因芯片的埃博拉病毒诊断。具体内容如下:1.新型生物芯片基底—蓝光光盘膜的研究及其生物阵列的制备。蓝光光盘（Blu-ray Discs,BDs）与CD（Compact Disc）和DVD（Digital Video Disc）相比,具有更大的存储容量和更高要求的制作光盘介质。最新研究发现,蓝光光盘的“Hard CoatTM”薄膜实际上是一种独特的聚合物,可以通过水解的方法活化产生官能团,且对BD表面形貌没有任何物理损坏。值得一提的是,BD膜具有很好的光透明性和无荧光背景的特性,可用于多种生物芯片的制备。BD膜可通过使用无需刻蚀技术的滤纸通道或聚二甲基硅氧烷（Polydimethysiloxane,PDMS）微流控通道制备生物阵列,使用经典的生物素-链霉亲和素结合方式或原理和DNA杂交反应体系,验证了BD膜作为一种新型生物芯片基质在各种检测中的应用潜力。2.基于标准光盘/光驱数字化检测技术的新生儿感染性疾病敏感指标联合快速检测。新生儿感染是指新生儿在出生后的前四周的感染。据估计,每年有多达60万新生儿死于严重的感染,其中90%以上的死亡发生在贫困的地区。到目前为止,还没有理想的诊断方法,生物标志物对新生儿感染的诊断和合理治疗具有重要的指导意义,其中灵敏度高,并对早期诊断具有指导作用的生物标志物主要包括C反应蛋白（CRP）,血清淀粉样蛋白（SAA）和血清降钙素原（PCT）。在这项研究中,我们利用成本低,便携式的基于mini DVD的检测平台,实现了新生儿感染性疾病敏感指标联合快速检测。3.DNA微阵列芯片在埃博拉病毒诊断中的应用。埃博拉病毒（EVD）是由一种丝状单链RNA病毒引起的一种高致命性传染病。2014-2016年西非EVD疫情已造成11325人（39.5%）死亡,是EVD史上规模最大的一次爆发。因此发展一种可用于现场的快速病毒检测方法具有很大的意义,此方法不仅仅用于埃博拉病毒的检测,更对于将来可能发生的其他疾病的检测起到预防蔓延的作用。在本研究中,利用聚碳酸酯（Polycarbonate,PC）基质表面的DNA杂交反应,通过手持式扫描仪实现对埃博拉病毒的快速、简便、低成本检测。
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