光子晶體膜在生物檢測中的應(yīng)用.pdf

1、通過將由聚苯乙烯納米粒子構(gòu)成的光子晶體膜鑲嵌在聚二甲基硅氧(PDMS)薄膜中制備得到了具有PDMS/膠體晶體/PDMS夾心結(jié)構(gòu)的可用于多重生物分析的光子晶體編碼載體。用編碼載體進(jìn)行了大腸桿菌三種基因的雜交檢測：以三種光子晶體膜作為編碼載體固定核酸探針，然后在含有熒光標(biāo)記的目標(biāo)分子的緩沖液中進(jìn)行雜交反應(yīng)。雜交反應(yīng)后利用光子晶體膜的特征反射譜為核酸探針編碼，以熒光信號(hào)的有無來確定目標(biāo)分子的存在與否。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明PDMS/膠體晶體/PDMS夾

2、心結(jié)構(gòu)是一種有效的構(gòu)建懸浮載體的方法?；诶旆唇Y(jié)構(gòu)膜編碼載體，實(shí)現(xiàn)了基于懸浮載體的非標(biāo)記檢測。利用反結(jié)構(gòu)膜的反射光譜既可以對探針分子進(jìn)行編碼，也可以利用雜交前后的反射光譜的峰移來實(shí)現(xiàn)目標(biāo)分子的檢測。我們還利用具有不同反射光譜的二氧化硅水凝膠光子晶體薄膜作為編碼載體固定不同的蛋白分子進(jìn)行多元生物分析。
　　 ⑴通過將由聚苯乙烯納米粒子構(gòu)成的光子晶體膜鑲嵌在聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜中制備得到了具有PDMS/膠體晶體/PDMS

3、夾心結(jié)構(gòu)的可用于多重生物分析的光子編碼載體。用編碼載體進(jìn)行了大腸桿菌三種基因的雜交檢測：以三種光子晶體膜作為編碼載體固定核酸探針，然后在含有熒光標(biāo)記的目標(biāo)分子的緩沖液中進(jìn)行雜交反應(yīng)。雜交反應(yīng)后利用光子晶體膜的特征反射譜為核酸探針編碼，以熒光信號(hào)的有無來確定目標(biāo)分子的存在與否。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明PDMS/膠體晶體/PDMS夾心結(jié)構(gòu)是一種有效的構(gòu)建懸浮編碼載體的方法。
　　 ⑵用PDMS/膠體晶體/PDMS夾心結(jié)構(gòu)作為編碼載體開展了E.c

4、oli O157∶H7的多元檢測，優(yōu)化了基因在編碼載體上的固定方法。E coli O157∶H7檢測時(shí)一般先將糞便樣品在瓊脂糖平板上進(jìn)行培養(yǎng)，然后選擇克隆體并對E.coli O157∶H7進(jìn)行確認(rèn)。傳統(tǒng)的策略慢而耗時(shí)，需要幾天到幾周的時(shí)間去確認(rèn)。最近，基于PCR的分析方法被用來發(fā)展E.coli O157∶H7的檢測。本論文利用PCR的方法對四種大腸桿菌基因進(jìn)行了擴(kuò)增，并利用光子晶體膜作為編碼載體對擴(kuò)增的E.coli O157∶H7的四種

5、基因進(jìn)行檢測。
　　 ⑶利用反蛋白石膜制備得到了光子晶體編碼載體。同時(shí)，利用拉伸和雙層反蛋白石膜的方法擴(kuò)大了光子晶體作為編碼載體的編碼量。該方法具有制備方法簡單，作為編碼信號(hào)的反射光譜范圍廣，編碼量大的優(yōu)點(diǎn)。此外，我們還基于拉伸反蛋白石膜編碼載體，實(shí)現(xiàn)了懸浮載體的非標(biāo)記多元檢測。檢測中利用反蛋白石膜的反射光譜可同時(shí)對載體的編碼信號(hào)和雜交信號(hào)進(jìn)行檢測。與標(biāo)記檢測相比，本方法具有實(shí)驗(yàn)步驟簡單，成本低等優(yōu)點(diǎn)。
　　 ⑷開發(fā)了一

6、種制備非緊密堆積型二氧化硅光子晶體凝膠薄膜的方法。該方法利用二氧化硅膠體顆粒的靜電排斥作用自組裝形成非緊密堆積型二氧化硅光子晶體，用聚丙烯酰胺高分子水凝膠鎖定非緊密堆積型二氧化硅光子晶體的有序結(jié)構(gòu)形成光子晶體水凝膠。本方法可通過膠體粒子的大小，濃度，水凝膠的濃度等參數(shù)來控制光子晶體水凝膠的反射峰位置。利用具有不同反射光譜的水凝膠光子晶體作為編碼載體的蛋白分子多元檢測結(jié)果表明，該水凝膠光子晶體作為編碼載體能夠準(zhǔn)確地對不同種類的探針分子進(jìn)行