基于聲表面波器件的微流控生物檢測技術(shù)研究.pdf

1、聲表面波(Surface acoustic wave，SAW)生物傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、免標(biāo)記、靈敏度高、能夠?qū)崿F(xiàn)實時檢測等優(yōu)點，具有應(yīng)用于臨床早期診斷的潛力。目前在生物傳感檢測領(lǐng)域，SAW傳感器尚未得到廣泛應(yīng)用，其中一個重要限制就是缺少一個快速、靈敏、穩(wěn)定的測試平臺。本文在對基于SAW器件的微流控生物檢測技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，搭建一個完整的SAW生物傳感檢測實驗平臺。
　　結(jié)合相關(guān)文獻，本文對Love波理論進行了歸納、分析，主要對與器

2、件傳感檢測應(yīng)用密切相關(guān)的頻散理論、傳感原理和溫度效應(yīng)進行了分析。在此基礎(chǔ)上，通過對器件的基底和波導(dǎo)材料的選擇、叉指換能器(Interdigital Transducer,IDT)參數(shù)設(shè)計完成LiTaO3/SiO2結(jié)構(gòu)的器件設(shè)計。根據(jù)器件結(jié)構(gòu)設(shè)計加工工藝，并利用微納加工技術(shù)完成了器件的制作。為適應(yīng)器件的特性檢測和適時檢測等需求，完成了基于測頻原理的振蕩檢測電路設(shè)計和直接數(shù)字式頻率合成(Direct Digital Synthesizer,

3、DDS)掃頻檢測電路的軟硬件設(shè)計，并在DDS掃頻檢測的基礎(chǔ)上完成了基于點頻激勵的相位檢測電路。設(shè)計了基于聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane，PDMS)微流芯片的流控進樣系統(tǒng)。設(shè)計并制作完成了PDMS微流芯片，通過與傳感器表面敏感區(qū)域鍵合形成反應(yīng)腔，從而實現(xiàn)了微量、定量、可靠進樣。通過實驗研究了SiO2波導(dǎo)厚度與器件插損與頻率溫度靈敏度的關(guān)系，獲得了與理論描述基本一致的結(jié)果。利用生物修飾方法，分別構(gòu)建了能夠特異性識別