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微机械微腔阵列结构生物传感器的制备和表征

作　者: 田锋
导　师: 朱建中
学　校: 中国科学院上海冶金研究所
专　业: 材料物理与化学
关键词: 制备和表征生物传感器阵列结构微机械微腔谷氨酸传感器葡萄糖氧化微电子平面工艺半乳糖传感器系统芯片
分类号: TP212
类　型: 硕士论文
年　份: 2001年
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内容摘要

生物传感器从1967年诞生至今经过三十余年的不断发展，已经从常规型的生物传感器发展到今天的生物传感系统芯片（BioSOC），即在一个芯片上集成数种生物传感器，它的实现必将引起临床分析概念的革新，具有科学进步意义。从广义上说，生物传感系统芯片（BioSOC）是把医院化验室的部分功能移到了电子芯片上，促使临床分析手段逐步走出医院，走进现场，走近病人，步入家庭。这种微型健康监护仪有可能成为21世纪最热门的产品之一，使人们的生活方式发生重大变化。本实验首先将葡萄糖氧化酶固定在以微电子平面工艺制备的微盘铂电极上，制成了非介体型的葡萄糖氧化酶传感器。然后将谷氨酸传感器和半乳糖传感器集成于同一芯片，并用壳聚糖膜作为生物活性物质的载体，制成了双功能的生物传感器芯片。在pH=6.5，，25℃，800mV（vs.SCE）工作电位条件下，葡萄糖传感器线性响应范围为0.1-10mmol/L，响应灵敏度为36nA/L，响应时间小于20秒谷氨酸与半乳糖集成传感器线性范围：谷氨酸为0.1-6.0mmol/L，半乳糖为0.1-10.0mmol/L 与常规分光度法测量比较，偏离：谷氨酸为-0.2mmol/L，半乳糖为为+0.1mmol/L 重现性以变动系数表示，谷氨酸传感器为1.5％，半乳糖传感器为1.7％它们的优良特性应当归功于微腔阵列结构，这种结构大大改善了酶膜的粘附性和机械稳定性，而且使大批量生产多功能生物传感器成为可能。实验表明了壳聚糖作为新型的功能薄膜材料同时具有抗干扰和固定活性物质的能力，从而使传感器的制备更加方便，有望在生物传感器的制备中获得广泛应用。

全文目录

第一部分文献综述  6-36
  1 引言  6-8
  2 生物传感器的发展  8-22
    2．2 生物传感器技术的发展现状、方向和改进方法  8-17
      2．2．1 发展现状  8-9
      2．2．2 发展方向  9-11
      2．2．3 改进方法  11-15
      2．2．4 介绍几种类型的最新生物传感器技术  15-17
    2．2 生物传感器的商品化及应用前景  17-22
      2．2．1 生物传感器的商品化  17-20
      2．2．2 生物传感器的应用前景展望  20-22
  3 酶电极生物传感器  22-27
    3．1 酶电极生物传感器综述  22-23
    3．2 酶的固定化方法  23-25
    3．3 酶电极传感器的发展  25-26
    3．4 葡萄糖酶电极传感器简介  26-27
  4 微机械传感器  27-32
    4．1 微机械简介  27-28
    4．2 微机械传感器  28-30
    4．3 微机械传感器的市场化  30
    4．4 微腔陈列式多功能集成生物传感器介绍  30-32
  5 参考文献  32-36
第二部分微机械微腔阵列结构生物传感器的制备和表征  36-52
  1 引言  36-37
  2 实验原理  37-38
  3 实验部分  38-51
    3．1 试剂和仪器  38-39
    3．2 电极的制备  39-41
    3．3 测试  41-42
    3．4 结果与讨论  42-50
      3．4．1 壳聚糖膜的选择穿透性能  42-43
      3．4．2 响应时间  43-45
      3．4．3 pH值影响  45
      3．4．4 温度影响  45-46
      3．4．5 校正曲线和重现性  46-48
      3．4．6 精度  48-49
      3．4．7 传感器的使用寿命  49
      3．4．8 准确度  49-50
    3．5 结论  50-51
  4 参考文献  51-52

微机械微腔阵列结构生物传感器的制备和表征

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