表面等离子体共振-荧光双模图像检测方法及系统研究
表面等离子体共振（surfaceplasmonresonance,SPR）与荧光分析法作为生物检测领域的常用方法，各自具备显著的优势和自身检测原理所带来的短板，例如表面等离子体共振具有实时检测、免标记、高灵敏定量检测等优点，但特异性严重依赖所用生物试剂的特性；荧光分析法具有特异性强、耗样品量少和方法简单等优势，但荧光检测过程通常会受到背景荧光、荧光淬灭的干扰，导致难以进行定量分析。因此如何充分发挥这两种检测方式的优势，提升传统光学生物传感器的整体性能，是生物检测领域亟需解决的问题。 为了解决上述技术难题，实现两种检测技术的优势互补，本文研制出一种新型的便携式表面等离子体共振-荧光双模图像检测系统。该系统可同步进行SPR检测与荧光分析，并且还配置了自动进样系统，整个实验过程的进样可通过调用预备进样模板自动完成。该系统的SPR检测结构只需要一个步进电机转动带动一只皮带，皮带牵引入射光和反射光机械连杆进行对称运动，中间棱镜位置固定，从而实现入射角与反射角恒等的SPR角度扫描模式，它的检测结构精度高，控制简单。另外，为实现对系统整个检测过程的控制，本文还开发一款服务于本系统基于Qt框架的应用软件。该软件具有简洁、人性化的操作界面，可实现实验过程的全程监测、数据保存与读取、进样控制、数据分析等功能。 最后，对表面等离子体共振-荧光双模图像检测系统进行了性能测试，结果表明：该系统不仅具备实用性较强的角度调制能力，而且对生物反应的检测灵敏度高达3.72×10-6RIU。通过核酸杂交检测实验，可以证明本系统可快速且高效地完成对0.01μMDNA的杂交检测。A549肺癌细胞的双模图像检测实验也证明了本文系统可用于研究外部药物对肺癌细胞的生长抑制作用，在药效评估方面极具应用前景。此外，实验结果显示在生长因子的影响下，A549肺癌细胞的两种检测信号变化趋势呈现出了一致性，从而表明SPR和荧光检测技术在实验结果上可以相互支撑，有排除假阳性或假阴性的效果。
表面等离子体共振;图像检测;荧光图像;强度调制;角度调制
北京化工大学
硕士
控制工程
张璐璐;陈媛媛
2022
中文
TN402
2022-11-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）