基于量子点放大的角度谱检测生物传感器的研究

来源 :新疆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jinhait2009
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具有微腔结构的多孔硅已被广泛用来制备高灵敏度的生物传感器。为了进一步提高多孔硅微腔生物传感器的检测灵敏度,使用羧基水溶性Cd Se/Zn S量子点(625 nm)成功标记互补DNA分子进行折射率放大,并利用优化后的角度谱法进行检测。本论文主要研究内容及成果如下:1.利用玻璃片优化了角度谱检测方法,详细阐述了优化后的角度谱检测法的原理。利用Bruggeman理论,计算孔隙率分别为60%和80%的PSM器件在QDs的标记下的折射率放大倍数,计算结果表明,孔隙率为60%时的放大倍数为1.15,孔隙率为80%时的放大倍数为1.17倍。2.将QDs-cDNA溶液和QDs溶液分别滴加到完全功能化后的多孔硅微腔器件上,然后分别检测其荧光发射光谱,用于排除未与DNA连接成功的QDs会对实验造成干扰的可能性。测试结果表明,未与DNA连接成功的QDs将不会与完全功能化后(即表面醛基封闭后)的多孔硅微腔直接相连,不会对实验造成影响。为了验证QDs与cDNA是否形成共价耦合,检测了QDs-cDNA溶液的X射线光电子能谱图(XPS能谱)和傅里叶红外光谱图(FIIR光谱),用于证明QDs是否成功与cDNA形成共价键。测试结果表明,QDs成功与cDNA形成共价键。3.设计并制备了中心波长为633nm的多孔硅微腔器件,并用羧基水溶性Cd Se/Zn S QDs成功标记cDNA分子后添加到固定了探针的PSM基底上进行折射率的放大,最后用优化后的角度谱检测法实现了对16个碱基对的DNA分子的检测。在该方法中采用与多孔硅微腔中心波长相同波长的TE模式的激光作为探测光源,使用玻璃片进行修正由激光器功率不稳定等因素造成的影响,以此来保证实验结果的准确性。实验结果表明,随着QDs-cDNA浓度的增加,角度的变化量也在呈线性增加,检出限为36 pM。
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