30346.波長調(diào)制式光學表面等離子激元共振傳感檢測系統(tǒng)的研究及在生物化學分析中的應用

1、碩士學位論文波長調(diào)制式光學表面等離子激元共振傳感檢測系統(tǒng)的研究及在生物化學分析中的應用InvestigationofWavelengthmodulatedOpticalSurfacePlasmonResonanceSystemanditsApplicationinSpecificRecognitionofBiochemicalAnalysis學號：21102065完成日期：壟Q!壘生墨旦大連理工大學DalianUniversityofT

2、echnology大連理工大學碩士學位論文摘要表面等離子體共振傳感技術(SPR)是一種新興的傳感技術，具有響應靈敏度高、可在線實時檢測、待測物無需純化、無需生物標記等優(yōu)點，近年來在食品安全、環(huán)境監(jiān)測及生物化學領域得到廣泛應用。本文以波長調(diào)制式光學表面等離子激元共振檢測系統(tǒng)的研究及其在生物化學分析中的應用作為主要內(nèi)容，具體進行了以下研究工作：首先，采用表面等離子體共振傳感的經(jīng)典模型Kretschmann耦合結(jié)構(gòu)對SPR的傳感機理及影響傳感

3、系統(tǒng)性能的關鍵參數(shù)如共振區(qū)域選擇、傳感基片金屬膜的厚度等進行了理論仿真，并計算了對折射率檢測的理論靈敏度。理論模擬結(jié)果表明，所設計的波長調(diào)制式表面等離子體共振傳感系統(tǒng)較為理想的入射角度為66?！?0。，對應的共振波長范圍為：576nm’792nm，較為理想的傳感基片金屬膜厚度為45nm’55nm，傳感系統(tǒng)對樣品折射率檢測的靈敏度可達到i0一RIU。其次，基于理論仿真的結(jié)果，完成了波長調(diào)制式光學表面等離子激元共振檢測系統(tǒng)樣機的設計及研制，

4、對系統(tǒng)關鍵部件如光源、光譜儀等進行選擇，對流通池及進樣裝置的外部信號控制進行設計，實現(xiàn)了信號發(fā)射、接收和樣品流通系統(tǒng)的集成，采用Labview數(shù)據(jù)處理與采集軟件，實現(xiàn)了對光譜信號的實時分析和監(jiān)測；利用系統(tǒng)樣機對不同質(zhì)量濃度的蔗糖溶液進行折射率檢測，并對不同蛋白質(zhì)分子之間的特異性結(jié)合與解離過程進行動態(tài)監(jiān)測，結(jié)果表明所設計研制的波長調(diào)制式SPR檢測系統(tǒng)對折射率和蛋白質(zhì)分子的動力學過程具有良好的響應。最后，為了充分利用銀在SPR傳感檢測中的優(yōu)

5、勢，提高傳感系統(tǒng)的靈敏度，提出了基于多層銀金交替的傳感膜系，通過理論仿真表明六層銀金交替的傳感膜系相比純金膜系和銀金雙層膜系的折射率響應靈敏度具有明顯提高。將該理論拓展到光纖模型中，提出了一種具有六層銀金交替膜系的高靈敏度光纖SPR傳感器。本論文對SPR技術進行了基礎研究，設計研制了波長調(diào)制式SPR檢測系統(tǒng)，提出了一種具有多層銀金交替膜系的高靈敏度光纖SPR傳感器，并進行了不同樣品折射率和蛋白質(zhì)特異性結(jié)合與解離過程的實驗研究，對于課題組