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Delphi光学表面等离子共振生物传感器动力学分析平台研究

作　者: 李会芹
导　师: 胡建东
学　校: 河南农业大学
专　业: 农业电气化与自动化
关键词: SPR Delphi语言数据分析模式识别算法盐酸克伦特罗
分类号: TP212
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 17次
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内容摘要

光学表面等离子体共振（Surface plasmon resonance, SPR）技术是一种高效的生物化学检测技术。光学表面等离子共振生物传感技术的重要特点是一门交叉学科，涉及光学工程、机械工程、电子工程和生物化学等多学科，由于它的无需标记的特点在农业、食品安全、环境监测、生物医学和药物筛选等领域引起广泛关注。光学表面等离子共振生物传感技术能够用于实时、快速和高灵敏度地监测生物传感器表面的折射率的变化。作为一种生物敏感检测技术，特别适合研究生物分子相互作用。研究被测生物分子与生物传感器表面耦联的生物分子动力学分析过程中，分析算法在研究固定于生物传感器表面配体与生物大分子之间的相互作用中具有非常重要意义。本论文介绍了一种光学SPR生物分子动力学分析模式识别方法，在我们课题组以往的研究中，生物分析样品流经生物传感器表面产生光学表面等离子共振，而质心法是被用于获取光学表面等离子共振曲线最低点。这种算法是针对于完全对称共振曲线可以获得较高的精度，但不能高精度地求出非对称的光学表面等离子共振曲线的最低点。本文采用模式识别算法获取光学SPR共振最低点，克服了质心法对共振曲线需要完全对称的缺点，提高了测试精度与结果的准确性。由于Delphi软件拥有优越的图形用户界面、采用弹性可重复利用的面向对象程序语言、先进的数据库技术，Delphi软件操作平台的建立，使得光学表面等离子共振动力学分析更加清晰、快捷。采用Delphi语言设计的软件，论文分别研究设计了通讯设置、共振响应信号(Response Unit,RU)采集、浓度采集、动力学分析、浓度分析五个模块，用来完成对光学SPR信号的实时检测，响应信号获取以及数据分析显示等功能。论文以光学表面等离子共振测定盐酸克伦特罗实验验证Delphi软件平台，获得实际样品的光学表面等离子共振响应曲线、光学表面等离子共振浓度分析结果及光学表面等离子共振曲线，并以竞争免疫反应方法建立盐酸克伦特罗测定标准曲线。实验结果表明:该软件在完成光学表面等离子SPR生物分析的数据采集与处理极大地满足便携式生物分析仪软件的设计要求，采用的模式识别共振最低点求取方法，为以后求取共振最低点提供了理论与现实依据。

全文目录

致谢  4-7
摘要  7-8
1 绪论  8-12
  1.1 论文的选题背景、研究目的和意义  8-9
    1.1.1 论文的选题背景  8
    1.1.2 研究目的和意义  8-9
  1.2 光学 SPR 生物分析仪软件平台现状及发展趋势  9-11
    1.2.1 光学 SPR 生物分析仪的软件平台现状及发展趋势  9-10
    1.2.2 Delphi 光学 SPR 生物分析仪软件平台的可能性和特点  10-11
  1.3 论文主要研究内容  11
  1.4 论文创新点  11
  1.5 论文总体结构  11-12
2 表面等离子共振信号分析及软件设计  12-16
  2.1 光学表面等离子共振生物传感器数据分析原理  12
  2.2 光学 SPR 动力学分析  12-15
    2.2.1 光学 SPR 共振曲线  13
    2.2.2 光学 SPR 响应曲线  13-15
  2.3 光学 SPR 动力学分析技术路线  15-16
3 光学 SPR 共振最低点模式识别算法  16-21
  3.1 模式和模式识别  16-18
    3.1.1 模式和模式识别  16
    3.1.2 模式识别系统  16-17
    3.1.3 模式识别方法  17-18
  3.2 表面等离子共振模式识别中的概率方法  18-21
    3.2.1 参数估计  18
    3.2.2 最大似然估计  18-21
4 DELPHI 软件光学表面等离子共振操作平台构建  21-29
  4.1 软件结构  21-23
  4.2 软件主要模块  23-29
    4.2.1 通讯设置模块  23
    4.2.2 RU 采集模块  23-24
    4.2.3 浓度采集模块  24-25
    4.2.4 SPR 动力学分析模块  25-27
    4.2.5 SPR 浓度分析模块  27-29
5 DELPHI 表面等离子共振分析平台的实验验证  29-35
  5.1 实验目的  29
  5.2 实验材料  29-31
    5.2.1 实验仪器  29
    5.2.2 实验试剂  29
    5.2.3 溶液制备  29-30
    5.2.4 测定装置设计  30-31
  5.3 盐酸克伦特罗芯片制备、标准曲线构建及样品检测  31-34
    5.3.1 芯片制备  31-32
    5.3.2 标准曲线构建  32-33
    5.3.3 样品检测  33-34
  5.4 实验结果与分析  34-35
6 总结与建议  35-36
  6.1 结论  35
  6.2 存在问题和建议  35-36
参考文献  36-41
英文摘要  41-43
硕士期间发表论文和专利  43-44
附件一  44-45
附件二  45-46

Delphi光学表面等离子共振生物传感器动力学分析平台研究

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