青霉素-ISFET生物傳感器及信號調(diào)理電路研究.pdf

1、青霉素類抗生素作為一種廣譜抗菌藥物，由于其價格低廉、使用方便、抗菌作用強，因此被廣泛的用于治療動物炎癥、感染。如果將停藥期間內(nèi)的動物屠宰或擠取尚在停藥期間奶牛的牛奶，就會造成動物性食品中青霉素的殘留。人們食用殘留有青霉素的食品后，會誘導耐藥菌株的產(chǎn)生，敏感的人群會產(chǎn)生過敏反應。工業(yè)發(fā)酵乳中殘留青霉素會抑制生產(chǎn)茵的生長。因此，建立針對青霉素殘留的快速檢測方法對控制動物性食品的衛(wèi)生質(zhì)量、保障消費者健康、保證工業(yè)生產(chǎn)等方面都具有比較重要的社會

2、經(jīng)濟意義。 本文針對以往青霉素殘留檢測方法的不足之處，提出了一種新的測量方法-離子敏場效應管 (Ion-Sensitive Field-Effect Transistor,ISFET)生物傳感器法。該測量方法具有操作簡單、樣品不需要預處理、檢測速度快、準確度高等優(yōu)點。本文從ISFET的結(jié)構(gòu)著手，從化學的角度分析了ISFET的敏感機理，推導出了界面勢與氫離子活度的關系式，從中得出了影響ISFET生物傳感器靈敏度和線性響應范圍的因素

3、。在ISFET特性分析上，通過與 MOSFET 進行比較，推導出了ISFET 的電壓、電流方程，并在通用電路模擬程序 (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis,SPICE) 內(nèi)部的 MOSFET 模型基礎上進行擴展，建立了描述ISFET 電學特性的SPICE 模型，并對模型進行了仿真驗證，結(jié)果表明本模型能夠很好的反映ISFET 的電壓、電流等特性。在傳感器測量模式中，通過對