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很少有科学领域象DNA检测或诊断一样在近年来有如此之快的发展。随着人类基因组计划的完成,它所提供的巨大的信息量为DNA检测构建起了一个平台。在众多的DNA检测方法中,DNA传感器以其操作简单,仪器成本低廉,检测快速等特点成为研究的热点。本论文的主要目的是研制一种基于电导检测的DNA检测系统。它集成DNA杂交检测和信号采集于一体,具有灵敏度高、选择性好、体积小等特点,可以适用于疾病检测、生物鉴定等领域。论文的主要内容如下:1. 本文利用荧光和同位素的标记方法对DNA探针在玻璃基片上的固定与杂交过程进行了系统地优化,包括基片的清洗、手臂分子的选择、固定、探针长短、杂交以及后处理等。得到了一套优化的实验条件,这样可以在很大程度上保证得到均匀的而且强的杂交图案。2. 本文提出了一种简单而通用的方法对基于纳米金颗粒的DNA检测方法进行有效的放大。通过这种方法对DNA杂交的电学检测放大后,杂交信号增强了至少3个数量级,同时没有对该检测方法的选择能力产生影响。实验表明,该方法对DNA单碱基的识别率达到了109 :1。目前还没有文献报道过这么大的差别。3. 本文应用电导检测的方法对PCR产物进行了检测,开发出了一套用于同时检测多个PCR产物的方法,扩大了电导检测方法的应用范围。实验证实这种方法可以用于实际样品的检测,并且该方法对DNA单碱基的识别率也达到了109 :1。4. 本文利用标准微电子加工技术开发出两种制备微米级DNA检测单元的方法。一种是利用与微电子加工技术兼容的材料进行选择和处理,成功地实现了选择性地将DNA分子固定在不同的材料表面。另一种方法是在特定的区域修饰上活性硅烷,其它区域修饰惰性的氟化硅烷,这样DNA分子就可以被局限在活性区域内。因而我们能够利用成熟的微电子的平版印刷术将目前的点样法或者喷射法制备生物芯片的最小尺寸缩小到大约1微米。5. 本文针对DNA的电学检测方法设计并用CMOS工艺制作了一个集成器件的原型,在实验中,我们获得了微米级尺寸的检测单元,使得该方法有可能用于制作成便携式、高通量的DNA检测仪。