GMR免疫芯片的蛋白质固定及检测研究

作     者：谭抑扬 

作者单位：上海交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：冯洁;陈翔

授予年度：2013年

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 

主      题：GMR生物传感器 超顺磁磁珠 蛋白固定 PEI PDMS-CSs 

摘      要：首先我们通过磁控溅射、光刻、离子束刻蚀及剥离工艺等技术和方法制备一种多层膜结构的阵列式GMR传感器芯片，这种阵列式芯片每片上集成多个传感器件，可以同时完成多种目标生物分子的检测。本文介绍了加工工艺流程，并讨论了此种GMR传感器芯片的工作模式。 本文重点介绍了一种用聚乙烯亚胺（polyethyleneimine,PEI）修饰GMR生物传感器表面以固定和检测蛋白质分子的实验方法。传感器表面通过等离子体与PEI修饰后，可特异性地结合抗体分子。在蛋白质分子的固定实验中，使用人免疫球蛋白G (immunoglobulin G,IgG)作为探针修饰在传感器表面，以捕获生物素标记的驴抗人IgG，并通过亲和素标记的直径300nm的超顺磁磁珠检测GMR生物传感器的信号。本实验对五种浓度的驴抗人IgG进行了检测，得到了4～164m的GMR电阻变化值，且GMR信号与驴抗人IgG的浓度呈半对数关系。该阵列式GMR传感器芯片可用于定量检测生物样品中某种或某几种蛋白浓度的实验，并有望未来应用于临床检测中。 最后，本文还介绍了一种基于PDMS微流道系统(PDMS-capillarysystems,PDMS-CSs)的蛋白固定方法，即首先利用PDMS微流道系统将荧光标记的蛋白质分子固定在平整的PDMS基板上，然后通过荧光显微镜观察PDMS基板上蛋白固定的情况。荧光检测的结果表明，这种实验方法能有效地区分检测样品中目标蛋白质分子的浓度大小，但是荧光信号的强弱区别较小，这说明这种试验方法的固定效率较低，灵敏度还有待提升。这种方法有望应用到GMR生物传感器检测蛋白质分子中，应用时只需要将荧光标记的蛋白质换成磁珠标记的蛋白质，在固定反应结束后将PDMS基板覆盖到GMR传感器上进行检测即可。