基于介電泳的SiO2納米線型結構自組裝及其性質研究.pdf

1、近年來,納米線在生物物質和化學小分子檢測、生物傳感等領域扮演著重要的角色,因此,納米線越來越多的受到人們的關注,國內外很多研究小組相繼展開了關于納米線的研究工作。本研究小組通過對介電泳操控技術的深入研究,成功實現(xiàn)了在微電極上精確可控自組裝SiO2納米線型結構。但是,該方法在生物傳感領域應用方面存在一定的局限性,通過在微流控芯片中精確可控自組裝SiO2納米線型結構對于開展SiO2納米線結構的生化傳感應用研究具有非常重要的意義。因此,本文開

2、展了在微流控芯片體系中SiO2納米線性結構自組裝的研究,通過對環(huán)境和電場條件的嚴格控制,實現(xiàn)了微流控芯片內納米線型結構精確可控和可逆的自組裝,并對自組裝的納米線型結構在不同分散介質中的穩(wěn)定性以及在不同溶液環(huán)境中該結構的阻抗性質進行了考察。本研究主要工作包括以下兩個方面：
　　 ㈠基于介電泳的微流控芯片體系內SiO2納米顆粒自組裝行為研究。在本研究小組已經實現(xiàn)在微電極上精確可控自組裝SiO2納米線型結構的基礎上,開展了在微流控芯片

3、體系中SiO2納米線型結構自組裝的研究工作。該研究以磷酸基團修飾的SiO2熒光納米顆粒為材料,通過對環(huán)境和電場等影響因素的考察,成功地在微流控芯片體系中實現(xiàn)了可控自組裝SiO2納米線型結構。其中考察的因素包括微流體流速、交流電頻率和電壓以及SiO2納米顆粒的分散介質。該研究改進了應用介電泳技術在微電極上精確可控自組裝SiO2納米線型結構方法,進一步在微流控芯片體系中實現(xiàn)了SiO2納米線型結構的自組裝,使其有望實現(xiàn)在生物傳感領域上的應用。

4、
　　 ㈡基于介電泳自組裝的SiO2納米線型結構性質研究。在上一章研究的基礎上,對微流控芯片體系內采用介電泳技術自組裝形成的SiO2納米線型結構的性質進行了進一步研究。該研究主要考察自組裝納米線型結構在溶液中的穩(wěn)定性及阻抗性質,考察的因素包括溶液中的離子種類、離子強度及溶液的pH值。在離子種類因素的考察中,對SiO2納米線性結構分別在NaCl溶液和水中的穩(wěn)定性及阻抗性質進行了研究,結果顯示該線型結構可以在NaCl溶液中穩(wěn)定存在并

5、且其阻抗值與在水中相比無明顯變化。再以NaCl溶液作為對照組,分別考察了在KCl、MgCl2及PBS三種溶液中納米線型結構的性質變化,結果顯示該納米線型結構同樣可以穩(wěn)定的存在多種離子溶液中并基本上保持其性質不變。而在離子強度因素的考察中,配制了一系列不同離子強度的NaCl溶液,研究發(fā)現(xiàn)該線性結構可以穩(wěn)定的存在于一定的離子強度范圍,過高的離子強度會破壞其結構。對于溶液pH值因素影響而言,該線型結構阻抗值隨pH的增大而增大,表現(xiàn)出良好的pH