多孔硅的制備、修飾及其在生物芯片領域的應用.pdf

1、分類號：U D C ：密忪i 編娶多孔硅的制備、修飾及其在生物芯片領域的應用F a b r i c a t i o n a n d M o d i f i c a t i o n o f P o r o u s S i l i c o n a n d I t sA p p l i c a t i o n i nM i c r o a r r a y學位授予單位及代碼：益壹堡王太堂 ( ! Q ! 墨魚)學科專業(yè)名稱及代碼：廛且絲堂 【鰹

2、1 2 鱧)研究方向： 功能直盆王厘迸堂助劑 申請學位級別： 亟±指導教師： 段溢麴援 研 究 生： 紀建明論文起止時間： 2 Q ! ! ：墜蘭Q 1 2 ：1 2摘 要隨著多孔硅光致發(fā)光現(xiàn)象的報道，多孔硅逐漸引起人們的關注，并得到了廣泛的研究。同樣被認為能夠產(chǎn)生革命性影響的生物芯片技術在“后基因組計劃”時代也取得了快速的發(fā)展。本論文將二者結合在一起，利用多孔硅的高孔隙率、大的比表面積、高的反應活性，將多孔硅作為一種基底材料

3、應用于生物芯片的構建。研究內(nèi)容如下：( 1 ) 首先應用自制電解池采用雙槽電化學陽極腐蝕法制備了大面積( 1 2 1 1 L r nx5 8m m )且腐蝕均勻的多孔硅基底，通過掃描電子顯微鏡觀察到在優(yōu)化條件下制各的多孔硅表面納米結構規(guī)整，孔洞分布均勻，排列致密，孔徑在1 5n l T l 左右。隨后通過硅烷偶聯(lián)劑Y ．縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷的處理，成功的引入環(huán)氧基團，獲得了環(huán)氧修飾的多孔硅基底。( 2 ) 以小鼠免疫球蛋白G (

4、 I g G ) 與兔抗小鼠I g G 抗體的相互作用為模型證明多孔硅表面修飾環(huán)氧基團后能作為一種基底材料用于蛋白質芯片的構建。實驗發(fā)現(xiàn)兔抗小鼠I g G 抗體檢測的靈敏度與多孔硅基底制備時所采用的腐蝕電流密度、腐蝕時間、氫氟酸濃度有關。當腐蝕電流密度為5 0 0 m A ／c m 2 ，腐蝕時間為4 5 0S ，電解液中氫氟酸濃度為2 5 ％時，小鼠I g G 在多孔硅基底上的固定量最大，小鼠I g G 芯片對兔抗小鼠I g G 抗體

5、檢測的靈敏度最高，檢測限為1 0 n g ／m L ，檢測的線性范圍為3 1 6 n g ／m L～1 00 r ／m E 。相比于平板單晶硅和環(huán)氧玻璃片，多孔硅為基底的I g G 芯片對兔抗小鼠I g G 抗體的檢測具有較寬的線性范圍和較低的檢測限。實驗表明，多孔硅材料能夠作為一種性能優(yōu)越的基底材料用于蛋白質芯片的構建，并應用于蛋白質間相互作用的研究。( 3 ) 將優(yōu)化條件下的多孔硅基底材料用于單糖微陣列芯片的制作，考察了半乳糖與蓖麻