磁彈性無線生物傳感器在生化分析中的應(yīng)用研究.pdf

1、本論文研究了磁彈性無線生物傳感器在生化分析中的應(yīng)用。在外加交變磁場中，磁性膜片受磁場激發(fā)產(chǎn)生磁矩，將磁能轉(zhuǎn)換為機械能，并產(chǎn)生沿長度方向伸縮振動，即磁致伸縮。當交變磁場頻率與磁性膜片機械振動頻率相等時，膜片產(chǎn)生共振，此時具有最大振幅，此時振動頻率為磁性膜片共振頻率。當磁性膜片傳感器表面負載質(zhì)量發(fā)生變化時，其共振頻率也會隨之改變。由于磁性膜片本身是磁性的，其伸縮振動產(chǎn)生磁通，產(chǎn)生的磁通可由檢測線圈檢測。磁彈性傳感器中信號的激發(fā)與傳送是通過磁

2、場進行的，傳感器與檢測儀器之間沒有任何物理連接，屬于無線無源傳感器，磁彈性傳感器這一特點使得它在活體、在體分析中具有廣泛的應(yīng)用前景。利用這一原理，本文主要做了以下三個方面的應(yīng)用研究工作： (1)α-淀粉酶傳感器。在磁彈性傳感器表面固定一層淀粉凝膠，當α-淀粉酶水解淀粉時，隨著傳感器表面淀粉消耗，傳感器共振頻率也隨之增加，傳感器共振頻率的變化速度和幅度正比于α-淀粉酶濃度。通過記錄磁彈性傳感器共振頻率的變化對α-淀粉酶進行定量分析

3、。實驗中所制得的傳感器能用于檢測75～125U/ml范圍內(nèi)的α-淀粉酶。同時，利用尿素和甲胺磷對α-淀粉酶的抑制作用，測定0.3～8mmol/l范圍內(nèi)的尿素和0.02～0.2％范圍內(nèi)的甲胺磷。 (2)胰蛋白酶傳感器。通過在傳感器表面修飾一層pH聚合物制得pH傳感器，然后在此傳感器表面進一步固定胰蛋白酶制得胰蛋白酶傳感器。胰蛋白酶水解底物N-苯甲酰基-L-精氨酸乙酯鹽酸鹽(BAEE)過程中生成H+，溶液pH值變小，導(dǎo)致傳感器表面p

4、H敏感膜發(fā)生收縮，傳感器表面質(zhì)量負載減少，最終導(dǎo)致傳感器共振頻率增加。用該傳感器監(jiān)測了固定化胰蛋白酶水解底物BAEE的動力學(xué)過程，并與游離酶水解BAEE的動力學(xué)參數(shù)進行了比較，胰蛋白酶的固定使得其活性下降了約50％。 (3)磁彈性傳感器用于酸性磷酸酯酶活性測定。檢測原理是以5-溴-4-氯-3-吲哚-磷酸對甲苯胺鹽(BCIP)為底物，經(jīng)酸性磷酸酯酶水解后生成蘭色二聚物沉淀，該二聚物沉淀能緊密的附著在傳感器表面，導(dǎo)致傳感器共振頻率發(fā)