青霉素-ISFET生物傳感器及信號(hào)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(jià)格低廉、使用方便、抗菌作用強(qiáng)，因此被廣泛的用于治療動(dòng)物炎癥、感染。如果將停藥期間內(nèi)的動(dòng)物屠宰或擠取尚在停藥期間奶牛的牛奶，就會(huì)造成動(dòng)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(huì)誘導(dǎo)耐藥菌株的產(chǎn)生，敏感的人群會(huì)產(chǎn)生過(guò)敏反應(yīng)。工業(yè)發(fā)酵乳中殘留青霉素會(huì)抑制生產(chǎn)茵的生長(zhǎng)。因此，建立針對(duì)青霉素殘留的快速檢測(cè)方法對(duì)控制動(dòng)物性食品的衛(wèi)生質(zhì)量、保障消費(fèi)者健康、保證工業(yè)生產(chǎn)等方面都具有比較重要的社會(huì)

2、經(jīng)濟(jì)意義。 本文針對(duì)以往青霉素殘留檢測(cè)方法的不足之處，提出了一種新的測(cè)量方法-離子敏場(chǎng)效應(yīng)管 (Ion-Sensitive Field-Effect Transistor,ISFET)生物傳感器法。該測(cè)量方法具有操作簡(jiǎn)單、樣品不需要預(yù)處理、檢測(cè)速度快、準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)。本文從ISFET的結(jié)構(gòu)著手，從化學(xué)的角度分析了ISFET的敏感機(jī)理，推導(dǎo)出了界面勢(shì)與氫離子活度的關(guān)系式，從中得出了影響ISFET生物傳感器靈敏度和線性響應(yīng)范圍的因素

3、。在ISFET特性分析上，通過(guò)與 MOSFET 進(jìn)行比較，推導(dǎo)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(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展，建立了描述ISFET 電學(xué)特性的SPICE 模型，并對(duì)模型進(jìn)行了仿真驗(yàn)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(cè)量模式中，通過(guò)對(duì)