论文部分内容阅读
表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)技术因为其抗干扰、免标记、系统易搭建等优点在环境监测、农药残留测量、药物筛选、食品安全、医疗诊断等诸多领域得到了广泛的应用。目前,表面等离子体共振传感应用于检测小分子(相对分子量小于500Da)、超低浓度物质以及低结合力的物质时能力存在局限。因此,提高SPR传感器的灵敏度是生化传感领域研究的重要课题。 本文提出了一种使用埃洛石纳米管(Halloysite nanotubes,HNTs)修饰表面SPR传感器的方法,并将其分别应用于棱镜型和侧边抛磨光纤(Side Polished Fiber,SPF)型SPR传感器中。通过实验证明了HNTs对以上两类传感器的折射率灵敏度均有非常明显的增强作用。此外,还将修饰过的传感器应用于磷酸盐缓冲液(PBS)、牛血清白蛋白(BSA)以及人乳腺癌细胞(MCF-7)的检测中,它们也都分别表现出了超高的灵敏度,以及高效的肿瘤细胞捕获能力。 本文的具体研究内容如下: (1)基于HNTs修饰的棱镜型SPR传感器研究。制作了棱镜型传感芯片,并使用HNTs对其表面进行修饰。通过将不同浓度的HNTs旋涂于传统SPR传感器的金膜表面来实现对传感器的修饰,并将它们与未修饰的SPR传感器进行对比,研究修饰后传感器的折射率灵敏度的提升情况,并确定最佳的修饰效果。实验结果表明,旋涂7.5%浓度的棱镜型SPR传感器可以达到最佳的折射率灵敏度即10431nm/RIU,其折射率灵敏度比修饰前提高了5.6倍,且将整个传感器的灵敏度推向了104nm/RIU级别。这个结果是调研的类似的实验型研究中最高的。此外,还研究了修饰后的传感器对PBS、BSA、MCF-7细胞的检测,其展示出了较高的灵敏度,同时也证明了HNTs对细胞的捕获效率有较好的增强效果。 (2)基于HNTs修饰的侧边抛磨光纤型SPR传感器研究。制作了SPF-SPR传感器,并通过向SPF传感器喷涂HNTs的酒精分散液来实现对传感器的修饰。通过改变喷涂的HNTs的浓度,将其与未作修饰的传感器做对比确定最佳的修饰效果。实验结果证明:在喷涂2.5%浓度的时候,传感器可以达到最佳的折射率灵敏度——11605nm/RIU,比修饰前提高了6.9倍。此外,将修饰后的传感器应用在PBS和BSA的检测中。充分利用了光纤型传感器的实时在线检测的优势,对PBS和BSA进行了连续在线实时监测。结果显示HNTs修饰后的光纤SPR传感器在保持较高的稳定性的同时,获得了灵敏度增强。