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生物传感器涂层技术优化研究

目录

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

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1.1生物传感器发展现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.1.2涂层技术在生物传感领域的应用价值．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.2国内外研究动态．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.2.1国外研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

1.2.2国内研究现状分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

1.3主要研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

1.4技术路线与研究方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

生物传感器涂层材料体系构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

2.1涂层材料的基本要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

2.2功能性涂层材料选型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

2.2.1传导性材料探索．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

2.2.2固定化酶/抗体的基底层材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

2.2.3超薄分隔层材料筛选．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

2.3新型复合涂层材料设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

2.3.1基于纳米材料的涂层制备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

2.3.2水性聚合物的合成与应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

2.3.3生物分子自组装膜构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

涂层制备工艺过程研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

3.1常用的涂层沉积方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

3.1.1倾斜法工艺参数优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56

3.1.2喷涂/雾化法制备技术研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61

3.1.3自组装/浸涂法制备技术研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63

3.2涂层性能影响因素分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．66

3.2.1沉积参数对涂层形貌的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．67

3.2.2前驱体浓度对涂层特性的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．68

涂层特性表征与优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72

4.1表面形貌与结构分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．73

4.1.1扫描电子显微镜表征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．75

4.1.2傅里叶变换红外光谱分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．77

4.1.3X射线光电子能谱研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．80

4.2涂层物理性质测定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．82

4.2.1涂层厚度与均匀性测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．83

4.2.2涂层溶胀/收缩行为研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．87

4.2.3涂层生物相容性评价．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．89

4.3涂层传感性能调制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．93

4.3.1涂层界面电子特性调控．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．95

4.3.2涂层对生物信号放大作用研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．