基于巨磁阻（GMR）生物传感器的磁性标签设计与性能研究

发布时间：2023-04-01 17:14

　　近年来,对生物分子的定性定量检测在环境监测、医学、生物学和药物筛选等领域起到了越来越重要的作用。人们设计出了各式各样的超灵敏生物传感器,其中基于磁性标签检测的巨磁阻(GMR)生物传感器,具有成本低,便携性好,灵敏度高,噪声低和即时检测等优点,得到了广泛的推广使用。GMR生物传感器的原理是,传感器通过生化反应捕获待测的生物分子,被相应分子标定的磁性标签与待测分子结合留在传感器表面激发弥散磁场,通过传感器对磁性标签弥散场的检测从而定量检测生物分子。因此,磁性标签各种性能直接影响检测的结果。适用于GMR生物传感器的磁性标签应具备磁化强度大、尺寸合适、粒径均匀和分散性好等优点。研究人员通过改进磁性标签的性能,实现了对检测性能(检出限、线性区间和信噪比等)的提升。本文主要围绕基于巨磁阻(GMR)生物传感器的磁性标签的设计和性能研究来展开工作:(1)针对超低浓度待测物的生物检测,通过化学固相烧结法制备了四种不同的铁氧体磁性标签(?-Fe₂O₃、NiFe₂O₄、CoFe₂O₄

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 生物传感器简介
    1.2 GMR生物传感器
        1.2.1 巨磁阻效应
        1.2.2 GMR生物传感器
        1.2.3 GMR生物传感器的检测
        1.2.4 磁性标签
    1.3 磁性标签的研究进展
    1.4 本论文的立题依据与主要研究内容
第二章 GMR生物传感器检测系统的搭建
    2.1 自旋阀GMR传感器
    2.2 自制GMR生物传感器检测平台
第三章 实验所用的试剂和仪器与磁性标签的制备方法
    3.1 实验所用试剂
    3.2 实验所用仪器
    3.3 材料分析技术
        3.3.1 X-射线衍射(XRD)
        3.3.2 扫描电子显微镜(SEM)
        3.3.3 振动样品磁强计(VSM)
        3.3.4 傅里叶红外光谱分析(FTIR)
    3.4 磁性标签的制备
第四章 具有超低检出限铁氧体磁性标签的制备及其检测
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 铁氧体磁性颗粒的制备
        4.2.2 铁氧体磁性标签的表征
        4.2.3 铁氧体磁性标签在GMR生物检测系统中的应用
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 铁氧体磁性标签的表征
        4.3.2 铁氧体磁性标签在GMR生物传感器系统中的应用
    4.4 本章小结
第五章 具有宽线性工作区间的Fe₃O₄ 自组装磁性颗粒的制备及其检测
    5.1 引言
        5.2.1 自组装磁性标签的制备
        5.2.2 自组装Fe₃O₄ 的表征
        5.2.3 自组装超顺磁Fe₃O₄在GMR生物检测系统中的应用
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 自组装超顺磁Fe₃O₄ 的表征
    5.4 本章小结
第六章 传感器的表面改性与磁性标签的化学改性
    6.1 引言
    6.2 实验部分
        6.2.1 传感器的表面改性
        6.2.2 PEI修饰Fe₃O₄ 的制备
        6.2.3 磁性标签在传感器表面的固定
    6.3 结果与讨论
    6.4 本章小结
第七章 未知浓度磁性标签的检测
    7.1 引言
    7.2 实验部分
    7.3 分析与讨论
        7.3.1 经验曲线
        7.3.2 250ng/mL磁性标签的检测
        7.3.3 750ng/mL磁性标签的检测
    7.4 本章小结
第八章 全文总结与展望
    8.1 全文总结
    8.2 研究展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢



本文编号：3777540