本文主要研究内容
作者李媛媛（2019）在《超材料太赫兹传感器在生物医学检测中的应用研究》一文中研究指出：太赫兹(THz)波的光子能量是x射线的光子能量的百万分之一,因此对于生物分子结构的破坏性几乎可以忽略不计。超材料是一种人工构造的电磁材料或结构,具有天然材料所没有的特殊物理性质。超材料的出现为太赫兹器件研发提供了新的思路,基于超材料的太赫兹传感器为太赫兹技术在生物医学领域的应用带来了希望的曙光。超材料太赫兹传感器是一种无标记亲和型传感器,它对表面介电环境的变化特别敏感,因此可用于蛋白质分子、人体组织及药品反应过程等方面的检测。本文运用超材料太赫兹生物传感器对牛血清蛋白浓度分析、宫颈癌组织与正常组织的区分以及肝癌细胞与抗癌药物的反应过程检测等三个方面进行了研究,具体内容如下:1.研究了超材料太赫兹生物传感器的相关理论、制作工艺、设计方法及性能指标,设计了基于四个同频率谐振器的超材料太赫兹传感器及“E”字型超材料太赫兹传感器,并针对其传感性能进行了分析。2.设计并制作了具有四个同频率谐振器的超材料太赫兹传感器,通过在单元结构中激发四个同步LC振荡来实现高灵敏度。使用有限积分方法(FIT)研究几何结构对传感器共振频率的影响,并且模拟的灵敏度为每个折射率单位(RIU)85GHz。在使用表面微加工工艺制造了超材料太赫兹传感器样片后,通过结合牛血清蛋白(BSA)溶液作为分析物与THz时域光谱(TDS)系统进行验证。实验结果表明,当增加BSA溶液的浓度时,共振频率显示出明显的红移。当浓度高达765μmol/L时,频移达到50 GHz,可测量的最低浓度低至1.5μmol/L.该生物传感器具有外形小、可测范围宽、操作方便和检测快速等优点,对快速浓度测量、生物分子检测和疾病诊断等具有重要意义。3.设计并制作了一种“E”字型的超材料太赫兹生物传感器,研究了传感器的传感特性,其模拟的灵敏度可达74GHz/RIU,并且对于小范围的角度偏转不敏感。使用制作出的传感器样片对宫颈癌癌变组织与对应区域正常组织进行了区分。首先使用太赫兹时域光谱系统对多组样本的癌变组织及正常组织进行检测,计算出对应的折射率及吸收系数。通过比较可以看出,折射率基本无法区分两种组织,而吸收系数虽可以区分,但准确率不能保证。因此,本文提出使用超材料太赫兹生物传感器来区分癌变组织与正常组织的方法。实验中,将样本覆盖在传感器表面进行检测,实验结果表明,覆盖正常组织的传感器谐振峰频移量要小于覆盖癌变组织的传感器谐振峰频移量。由此,我们可以根据传感器谐振峰的频移量大小来区分癌变组织与正常组织。这种检测方法的操作流程简单、快捷、高效,检测样本用量少,检测准确率高,对其它癌症的诊断也具有重要的参考意义。4.使用超材料太赫兹生物传感器对肝癌细胞与抗癌药物的反应过程进行了检测。实验选取了两种肝癌细胞和一种正常的肝细胞与两种抗癌药物进行反应,通过传感器谐振峰频移量的变化情况来判断细胞与药物的反应情况及药物浓度对反应过程的影响。结果表明,超材料太赫兹生物传感器用于细胞与药物的反应过程检测是可行的,这一结果对于抗癌药物的用量及药效研究有非常重要的意义。
Abstract
tai he ci (THz)bo de guang zi neng liang shi xshe xian de guang zi neng liang de bai mo fen zhi yi ,yin ci dui yu sheng wu fen zi jie gou de po huai xing ji hu ke yi hu lve bu ji 。chao cai liao shi yi chong ren gong gou zao de dian ci cai liao huo jie gou ,ju you tian ran cai liao suo mei you de te shu wu li xing zhi 。chao cai liao de chu xian wei tai he ci qi jian yan fa di gong le xin de sai lu ,ji yu chao cai liao de tai he ci chuan gan qi wei tai he ci ji shu zai sheng wu yi xue ling yu de ying yong dai lai le xi wang de shu guang 。chao cai liao tai he ci chuan gan qi shi yi chong mo biao ji qin he xing chuan gan qi ,ta dui biao mian jie dian huan jing de bian hua te bie min gan ,yin ci ke yong yu dan bai zhi fen zi 、ren ti zu zhi ji yao pin fan ying guo cheng deng fang mian de jian ce 。ben wen yun yong chao cai liao tai he ci sheng wu chuan gan qi dui niu xie qing dan bai nong du fen xi 、gong geng ai zu zhi yu zheng chang zu zhi de ou fen yi ji gan ai xi bao yu kang ai yao wu de fan ying guo cheng jian ce deng san ge fang mian jin hang le yan jiu ,ju ti nei rong ru xia :1.yan jiu le chao cai liao tai he ci sheng wu chuan gan qi de xiang guan li lun 、zhi zuo gong yi 、she ji fang fa ji xing neng zhi biao ,she ji le ji yu si ge tong pin lv xie zhen qi de chao cai liao tai he ci chuan gan qi ji “E”zi xing chao cai liao tai he ci chuan gan qi ,bing zhen dui ji chuan gan xing neng jin hang le fen xi 。2.she ji bing zhi zuo le ju you si ge tong pin lv xie zhen qi de chao cai liao tai he ci chuan gan qi ,tong guo zai chan yuan jie gou zhong ji fa si ge tong bu LCzhen dang lai shi xian gao ling min du 。shi yong you xian ji fen fang fa (FIT)yan jiu ji he jie gou dui chuan gan qi gong zhen pin lv de ying xiang ,bing ju mo ni de ling min du wei mei ge she she lv chan wei (RIU)85GHz。zai shi yong biao mian wei jia gong gong yi zhi zao le chao cai liao tai he ci chuan gan qi yang pian hou ,tong guo jie ge niu xie qing dan bai (BSA)rong ye zuo wei fen xi wu yu THzshi yu guang pu (TDS)ji tong jin hang yan zheng 。shi yan jie guo biao ming ,dang zeng jia BSArong ye de nong du shi ,gong zhen pin lv xian shi chu ming xian de gong yi 。dang nong du gao da 765μmol/Lshi ,pin yi da dao 50 GHz,ke ce liang de zui di nong du di zhi 1.5μmol/L.gai sheng wu chuan gan qi ju you wai xing xiao 、ke ce fan wei kuan 、cao zuo fang bian he jian ce kuai su deng you dian ,dui kuai su nong du ce liang 、sheng wu fen zi jian ce he ji bing zhen duan deng ju you chong yao yi yi 。3.she ji bing zhi zuo le yi chong “E”zi xing de chao cai liao tai he ci sheng wu chuan gan qi ,yan jiu le chuan gan qi de chuan gan te xing ,ji mo ni de ling min du ke da 74GHz/RIU,bing ju dui yu xiao fan wei de jiao du pian zhuai bu min gan 。shi yong zhi zuo chu de chuan gan qi yang pian dui gong geng ai ai bian zu zhi yu dui ying ou yu zheng chang zu zhi jin hang le ou fen 。shou xian shi yong tai he ci shi yu guang pu ji tong dui duo zu yang ben de ai bian zu zhi ji zheng chang zu zhi jin hang jian ce ,ji suan chu dui ying de she she lv ji xi shou ji shu 。tong guo bi jiao ke yi kan chu ,she she lv ji ben mo fa ou fen liang chong zu zhi ,er xi shou ji shu sui ke yi ou fen ,dan zhun que lv bu neng bao zheng 。yin ci ,ben wen di chu shi yong chao cai liao tai he ci sheng wu chuan gan qi lai ou fen ai bian zu zhi yu zheng chang zu zhi de fang fa 。shi yan zhong ,jiang yang ben fu gai zai chuan gan qi biao mian jin hang jian ce ,shi yan jie guo biao ming ,fu gai zheng chang zu zhi de chuan gan qi xie zhen feng pin yi liang yao xiao yu fu gai ai bian zu zhi de chuan gan qi xie zhen feng pin yi liang 。you ci ,wo men ke yi gen ju chuan gan qi xie zhen feng de pin yi liang da xiao lai ou fen ai bian zu zhi yu zheng chang zu zhi 。zhe chong jian ce fang fa de cao zuo liu cheng jian chan 、kuai jie 、gao xiao ,jian ce yang ben yong liang shao ,jian ce zhun que lv gao ,dui ji ta ai zheng de zhen duan ye ju you chong yao de can kao yi yi 。4.shi yong chao cai liao tai he ci sheng wu chuan gan qi dui gan ai xi bao yu kang ai yao wu de fan ying guo cheng jin hang le jian ce 。shi yan shua qu le liang chong gan ai xi bao he yi chong zheng chang de gan xi bao yu liang chong kang ai yao wu jin hang fan ying ,tong guo chuan gan qi xie zhen feng pin yi liang de bian hua qing kuang lai pan duan xi bao yu yao wu de fan ying qing kuang ji yao wu nong du dui fan ying guo cheng de ying xiang 。jie guo biao ming ,chao cai liao tai he ci sheng wu chuan gan qi yong yu xi bao yu yao wu de fan ying guo cheng jian ce shi ke hang de ,zhe yi jie guo dui yu kang ai yao wu de yong liang ji yao xiao yan jiu you fei chang chong yao de yi yi 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自桂林电子科技大学的李媛媛，发表于刊物桂林电子科技大学2019-10-15论文，是一篇关于超材料太赫兹生物传感器论文,牛血清蛋白浓度论文,癌症诊断论文,肝癌细胞论文,太赫兹时域光谱论文,桂林电子科技大学2019-10-15论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自桂林电子科技大学2019-10-15论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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