微流控合成ZnO/TiO2复合纳米材料及其在生物荧光检测中的应用

来源 :华东师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sunsarry
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
现代社会中癌症是威胁人们身体健康的重大疾病,针对癌症标志物的检测是实现癌症早期诊断的重要途径和提高病人治愈率的关键。其中,荧光免疫检测癌症标志物的技术操作简单、响应快、检测灵敏度高,是研究与应用的重点。同时,为了实现疾病的即时诊断及监控,便携式小型化的生物传感器成为发展的趋势。将具有高通量、低成本、高集成度等特点的微流控芯片与生物检测技术相结合,可实现快速准确的床边诊断,是一类理想的检测器件。ZnO纳米棒具有高比表面积和独特的物理化学性质,在生物荧光检测中可显著增强荧光强度,提高检测精度。为进一步提高荧光检测的灵敏度,本论文主要围绕ZnO/TiO2复合纳米材料的合成及提高荧光检测性能开展研究工作。通过改变微流控合成的微环境优化材料的制备工艺,并将微流控合成的ZnO/TiO2复合纳米材料用于癌胚抗原(CEA)以及甲胎蛋白(AFP)的生物检测。主要研究内容和成果如下:1.探索并优化了微流控合成ZnO/TiO2复合纳米材料的工艺。首先,利用传统水热法制备ZnO纳米棒阵列,通过旋涂法包覆TiO2溶胶制备得到ZnO/TiO2复合纳米材料,探究旋涂TiO2溶胶的层数对ZnO/TiO2复合纳米材料形貌的影响以及复合材料的荧光增强性能。实验发现,旋涂一层TiO2溶胶制备得到ZnO/TiO2复合纳米材料可显著增强异硫氰酸荧光素标记的羊抗牛免疫球蛋白G(FITC-anti bovine IgG)的荧光强度。其次,设计并制备具有阵列式平行通道结构的微流控芯片,在芯片通道内利用水热法合成ZnO纳米棒阵列。实验发现,微流控合成ZnO纳米棒的工艺中,生长溶液的灌注流速以及合成时间均会影响ZnO纳米棒的直径、长度和密度。分析不同条件下ZnO纳米棒的结构特征,利用FITC-anti bovine IgG进行荧光检测性能测试。结果表明,当流量为3.2?L/min、生长时间为1.5 h时,制备ZnO纳米棒具有最佳荧光增强性能。在优化的条件下制备ZnO纳米棒,再将TiO2溶胶(3 mg/mL)通入通道内进行包覆,改变TiO2溶胶的灌注流速以及包覆时间,制备得到不同形貌的ZnO/TiO2复合纳米材料。利用FITC-anti bovine IgG对ZnO/TiO2复合纳米材料的荧光检测性能进行测试。结果表明,在TiO2溶胶的流量为1?L/min、包覆时间为0.75 h的条件下制备得到的ZnO/TiO2复合纳米材料具有最佳荧光检测效果。2.将荧光检测性能最佳的ZnO/TiO2复合纳米材料作为癌症标志物的检测基底,在微流控芯片内对甲胎蛋白(AFP)和癌胚抗原(CEA)两种癌症标志物进行荧光免疫检测。利用不同的曝光时间(1 s、2 s)对检测样品进行荧光照片拍摄,优化检测条件。结果表明,曝光时间为2 s时,甲胎蛋白(AFP)的线性检测范围为10 pg/mL-1μg/mL,癌胚抗原(CEA)线性检测范围为1 pg/mL-1μg/mL,检出限可达10 fg/mL,能够实现高灵敏度的生物检测。此外,还探究了利用该方法检测癌症标志物的特异性特点。实验表明,基于ZnO/TiO2复合纳米材料的生物检测能实现目标蛋白的有效检测,具有良好的检测性能。
其他文献
随着不可再生能源的不断消耗和随之带来的环境污染问题日益加深,研究者们对于清洁能源的关注度逐渐增加。乙醇,作为一种可再生能源,其衍生出的新型能源产物,创造出了较好的经
自上个世纪八十年代葛洲坝等水利工程的修建以来,野生中华鲟数量急剧下降,为了保护中华鲟物种资源,中华鲟的人工繁殖早已开展。遗憾的是,人工繁殖中华鲟的雌性亲本性腺难以发
交直流混合微电网系统融合了直流微电网和交流微电网的优点,对不同类型的分布式电源和负载兼容性更强,有效减少了变换器的数量,降低了功率损耗。因此,交直流混合微电网系统被
近年来,随着生物学、医学和经济学的发展,对于复发事件过程的研究取得了很大的进展,但对于复发事件过程中产生的面板计数数据仍需进一步研究。本文充分考虑了复发事件过程中协变量、个体无法观测的异质性以及相依观测过程对复发事件过程的影响,分别建立了一般速率模型、混合效应模型和含有倾向指数加权的半参数模型,使之能够更为准确合理地解释复发事件过程。本文的主要研究内容包括:1.根据面板计数数据自身的结构特点,在假
顶升模架钢平台技术是现如今超高层建筑施工领域常用的一种工艺方法,顶模液压系统作为主要驱动装置来实现顶升与支撑钢平台的功能。受到外界环境因素干扰和平台负载不均衡的影响,顶升过程中平台可能会发生倾斜甚至倒塌的事故,因此液压系统良好的稳定性、安全可靠性以及顶升油缸的同步性、抗干扰性是决定系统能否安全运行的关键。本文以顶模液压系统及其同步控制系统为研究对象,围绕顶模系统的功能与技术要求,设计了液压系统及其
随着地下工程向深部地层区域发展,岩石力学研究面临着越来越多的高温问题,对于深地下岩石中地热、非常规油气等资源的开采方式也开始进行了低温冷冲击方法的探讨。本文采用室
集资诈骗罪是较为多发的犯罪,不仅侵害社会群众的财产利益,更扰乱了市场经济秩序,引发多种社会风险。本文以集资诈骗罪的司法现状作为论证的前提,总结了犯罪产生的原因和发展
既判力理论起源于罗马法,其含义为司法裁决最终确定的事项。既判力理论是现代诉讼的基础性理论之一,是现代诉讼法理论中用以说明判决效力的一个基础性的概念,它既是一个诉讼理论又是一项审判原则。它来源于一项古老的古罗马法原则,后欧洲大部分国家所继承和发展,进而成为大陆法系国家和英美法系国家都普遍遵循的基本制度。“一事不再理原则”和“禁止双重危险原则”是既判力原理在大陆法系和英美法系国家的发展。他们虽然概念不
本文基于岩体工程现场勘察中对工程参数的需求,结合自研便携式仪器,针对岩石试件进行点荷载试验和单轴压缩试验,结合了试验研究、理论分析和工程运用等方法,研究了点荷载强度
黄麻,为锦葵科(Malvaceae)黄麻属(Corchorus)一年生草本植物,是世界上最重要的韧皮部纤维作物之一。炭疽病会严重影响黄麻纤维的产量和品质,明确炭疽病病原菌致病力并构建一