生物芯片硅基片制備技術(shù)研究.pdf

1、生物傳感器和生物芯片的發(fā)展需要生物分子和基底之間產(chǎn)生穩(wěn)定的電流交換。金剛石被發(fā)現(xiàn)是一種理想材料，具有優(yōu)良的性質(zhì)，如：物理穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、極高的熱傳導(dǎo)能力和良好的生物兼容性。摻硼的導(dǎo)電金剛石則表現(xiàn)出寬的電勢(shì)窗和低的背景電流。 本文以金剛石薄膜為對(duì)象，了解了金剛石薄膜的形成機(jī)理及晶體結(jié)構(gòu)，闡述了金剛石的性質(zhì)；對(duì)金剛石表面進(jìn)行了化學(xué)修飾，用化學(xué)氧化和水解處理的方法固定了羧基官能團(tuán)，并通過(guò)紅外光譜探討了各種反應(yīng)條件對(duì)固定效果的影響；

2、借助于1-乙烷基-(3-二甲氨基丙基)碳二亞胺(EDC)在羧基化的金剛石薄膜上直接共價(jià)固定了葡萄糖氧化酶，并驗(yàn)證了固定氧化酶的長(zhǎng)期穩(wěn)定性；最后，探討處理后的金剛石薄膜作為電極應(yīng)用在生物傳感器中的結(jié)構(gòu)。 首先用濃H2SO4和濃HNO3的混合液將金剛石表面進(jìn)行氧化處理，其中濃HNO3是氧化酸，濃H2SO4是催化劑。氧化后的金剛石薄膜用NaOH和HCl進(jìn)行水解處理。傅立葉變換紅外光譜(FTIR)和X射線能譜(XPS)證實(shí)了金剛石表面被

3、氧化水解成了羧基。利用OH的紅外光譜吸光度進(jìn)行對(duì)比分析，表明在：HNO3:H2SO4=1:5、處理時(shí)間在20h、攪拌狀況下處理的結(jié)果效果最好。對(duì)結(jié)果進(jìn)行方差分析，結(jié)果顯示酸的配比、反應(yīng)時(shí)間和處理方式對(duì)試驗(yàn)的效果影響均不顯著，表明氧化后的金剛石表面羧基官能團(tuán)的濃度較低，這可能和金剛石表面的氫的濃度較低、基片產(chǎn)生的氧化有關(guān)。 其次葡萄糖氧化酶通過(guò)EDC中間媒介直接共價(jià)固定在羧基化的金剛石薄膜上。固定后的酶用分光光度法進(jìn)行驗(yàn)證，以AB