30346.波長(zhǎng)調(diào)制式光學(xué)表面等離子激元共振傳感檢測(cè)系統(tǒng)的研究及在生物化學(xué)分析中的應(yīng)用

1、碩士學(xué)位論文波長(zhǎng)調(diào)制式光學(xué)表面等離子激元共振傳感檢測(cè)系統(tǒng)的研究及在生物化學(xué)分析中的應(yīng)用InvestigationofWavelengthmodulatedOpticalSurfacePlasmonResonanceSystemanditsApplicationinSpecificRecognitionofBiochemicalAnalysis學(xué)號(hào)：21102065完成日期：壟Q!壘生墨旦大連理工大學(xué)DalianUniversityofT

2、echnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要表面等離子體共振傳感技術(shù)(SPR)是一種新興的傳感技術(shù)，具有響應(yīng)靈敏度高、可在線(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)、待測(cè)物無(wú)需純化、無(wú)需生物標(biāo)記等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在食品安全、環(huán)境監(jiān)測(cè)及生物化學(xué)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。本文以波長(zhǎng)調(diào)制式光學(xué)表面等離子激元共振檢測(cè)系統(tǒng)的研究及其在生物化學(xué)分析中的應(yīng)用作為主要內(nèi)容，具體進(jìn)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(duì)SPR的傳感機(jī)理及影響傳感

3、系統(tǒng)性能的關(guān)鍵參數(shù)如共振區(qū)域選擇、傳感基片金屬膜的厚度等進(jìn)行了理論仿真，并計(jì)算了對(duì)折射率檢測(cè)的理論靈敏度。理論模擬結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的波長(zhǎng)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(duì)應(yīng)的共振波長(zhǎng)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(duì)樣品折射率檢測(cè)的靈敏度可達(dá)到i0一RIU。其次，基于理論仿真的結(jié)果，完成了波長(zhǎng)調(diào)制式光學(xué)表面等離子激元共振檢測(cè)系統(tǒng)樣機(jī)的設(shè)計(jì)及研制，

4、對(duì)系統(tǒng)關(guān)鍵部件如光源、光譜儀等進(jìn)行選擇，對(duì)流通池及進(jìn)樣裝置的外部信號(hào)控制進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)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(shí)現(xiàn)了對(duì)光譜信號(hào)的實(shí)時(shí)分析和監(jiān)測(cè)；利用系統(tǒng)樣機(jī)對(duì)不同質(zhì)量濃度的蔗糖溶液進(jìn)行折射率檢測(cè)，并對(duì)不同蛋白質(zhì)分子之間的特異性結(jié)合與解離過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，結(jié)果表明所設(shè)計(jì)研制的波長(zhǎng)調(diào)制式SPR檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)折射率和蛋白質(zhì)分子的動(dòng)力學(xué)過(guò)程具有良好的響應(yīng)。最后，為了充分利用銀在SPR傳感檢測(cè)中的優(yōu)

5、勢(shì)，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(guò)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(yīng)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(duì)SPR技術(shù)進(jìn)行了基礎(chǔ)研究，設(shè)計(jì)研制了波長(zhǎng)調(diào)制式SPR檢測(cè)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(jìn)行了不同樣品折射率和蛋白質(zhì)特異性結(jié)合與解離過(guò)程的實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)于課題組