全自動SPR分析儀關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用實驗.pdf

1、當(dāng)今環(huán)境與食品遭受污染問題日益嚴(yán)重，其中有毒有機(jī)污染物在環(huán)境中分布廣泛、種類繁多、濃度極低，實現(xiàn)快速、靈敏、準(zhǔn)確的檢測分析面臨極大挑戰(zhàn)。目前的主要檢測方法有化學(xué)分析法、生物法和免疫分析法，這些方法均存在不同方面的問題，如儀器昂貴、操作復(fù)雜、費時耗力等，無法滿足不斷增長的大規(guī)?？焖贆z測分析的需求。生物傳感技術(shù)，尤其是基于生物芯片的生物傳感技術(shù)，其中以表面等離子共振(SPR)傳感技術(shù)為首要代表，近年來已成為國際相關(guān)領(lǐng)域關(guān)注的熱點，而得到快速

2、發(fā)展。并成功應(yīng)用于環(huán)境與食品安全檢測、臨床診斷、藥物篩選等眾多領(lǐng)域。
　　本論文通過研究SPR分析儀的關(guān)鍵技術(shù)，研制了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的全自動SPR生化分析儀，開展了幾種痕量有機(jī)污染物的SPR快速檢測實驗研究取得了較好的結(jié)果。
　　本論文將SPR分析儀研制工作分解成多項相關(guān)外圍技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究和設(shè)計，并開展了相關(guān)的應(yīng)用檢測實驗，完成的主要工作為:
　　1.設(shè)計小型和全自動兩種微流SIA系統(tǒng)，采用空氣實現(xiàn)樣品-緩沖

3、液的隔離和保護(hù)，并解決了在不同壓力下，空氣段隔離流路體系的精準(zhǔn)注射進(jìn)樣問題，使得進(jìn)樣系統(tǒng)運行穩(wěn)定，樣品-緩沖液的隔離和分離效果好。
　　2.針對SPR傳感信號溫度敏感特性，研究了溫度補(bǔ)償方法。研究和實驗結(jié)果表明，基于溫度變化量的補(bǔ)償效果不理想，而結(jié)合溫度變化率的補(bǔ)償效果有所改善，但依然難以實用化，因此設(shè)計了基于TEC和PID調(diào)節(jié)的恒溫控制系統(tǒng)。
　　3.提出多通道SPR傳感器的改進(jìn)和優(yōu)化方案。將波長633nm光源改為760n

4、m的LED光源，并加上窄帶濾光片;將目前8位AD分辨率的面陣CMOS改成16位AD的CCD;從而有效提高傳感器的分辨率和動態(tài)范圍。
　　4.設(shè)計互連通道和可控通道兩種集成微流芯片，并開發(fā)了外部控制電路，滿足SPR生物傳感檢測芯片表面液體流通通道切換等工作要求。
　　5.提出并研究一種“固定邊界質(zhì)心法”的快速SPR共振角計算方法，用實驗數(shù)據(jù)分析比較了已有“固定基線質(zhì)心法”、“動態(tài)基線質(zhì)心法”與新方法的性能，結(jié)果表明該方法具有最