基于聲表面波器件的微流控生物檢測技術研究.pdf

1、聲表面波(Surface acoustic wave，SAW)生物傳感器具有結構簡單、免標記、靈敏度高、能夠實現(xiàn)實時檢測等優(yōu)點，具有應用于臨床早期診斷的潛力。目前在生物傳感檢測領域，SAW傳感器尚未得到廣泛應用，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研究的基礎上，搭建一個完整的SAW生物傳感檢測實驗平臺。
　　結合相關文獻，本文對Love波理論進行了歸納、分析，主要對與器

2、件傳感檢測應用密切相關的頻散理論、傳感原理和溫度效應進行了分析。在此基礎上，通過對器件的基底和波導材料的選擇、叉指換能器(Interdigital Transducer,IDT)參數(shù)設計完成LiTaO3/SiO2結構的器件設計。根據(jù)器件結構設計加工工藝，并利用微納加工技術完成了器件的制作。為適應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計，并在DDS掃頻檢測的基礎上完成了基于點頻激勵的相位檢測電路。設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波導厚度與器件插損與頻率溫度靈敏度的關系，獲得了與理論描述基本一致的結果。利用生物修飾方法，分別構建了能夠特異性識別