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纳米技术与甲胎蛋白检测传感器探究

目录

内容概括．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1.1纳米科技发展态势概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1.2肝癌及癌症早期筛查的重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.2甲胎蛋白检测技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.2.1甲胎蛋白生物特性总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

1.2.2传统甲胎蛋白检测方法评析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

1.3基于纳米材料的传感器发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

1.3.1纳米传感器在医学检测中的应用前景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

1.3.2检测领域对高灵敏度传感器的需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

1.4本研究内容与结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

纳米材料在生物传感中的应用基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

2.1纳米材料的基本概念与分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

2.1.1不同维度纳米结构的定义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

2.1.2常见的纳米功能材料介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

2.2纳米材料的关键传感机理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

2.2.1物理效应驱动传感机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

2.2.2化学相互作用引发的传感现象．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

2.3增强检测性能的纳米特性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

2.3.1表面性质与检测灵敏度的关联．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

2.3.2大表面积与传感响应特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

甲胎蛋白检测传感器的构建策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

3.1金标抗体(APAAP)捕捉技术原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

3.1.1抗原抗体特异性结合原理详述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

3.1.2APAAP复合物催化作用机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

3.2信号放大机制设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

3.2.1显色反应体系构建方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56

3.2.2基于纳米标记的信号增强途径．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59

3.3基底材料的选择与制备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61

3.3.1检测平台材料性能要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62

3.3.2不溶性载体的选取与应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．66

纳米增强型甲胎蛋白检测传感器的开发．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．66

4.1探针分子的合成与修饰．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．69

4.1.1纳米金颗粒的制备工艺．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．73

4.1.2链霉亲和素与纳米金偶联技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．77

4.2检测传感器件的组装过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．80

4.2.1传感界面构建详细步骤．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81

4.2.2APAAP底部增强层的固定方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．84

4.3样品处理与检测流程优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．85

4.3.1样本前处理方案探讨．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．85

4.3.2