Love波传感器及其质量灵敏度测试

为实现流体领域的液相传感,设计并制作了基于36°-YXLiTaO3作为压电衬底、PMMA薄膜作为波导层的Love波传感器;通过微电流电铸实验测量得到Love波传感器的质量灵敏度为-2.281g-1cm2.分析了波导层厚度、器件温度和电铸电极的厚度三个因素对灵敏度的影响,为进一步提高灵敏度提供了参考.

高灵敏Love波传感器及其关键材料

Love波传感器是声表面波传感器的一种,其灵敏度最高。对Love波生物、化学传感器的研究现状进行了综述,着重分析了波导材料及其厚度、基板材料及其切向对传感器的灵敏度及温度稳定性的影响关系。指出采用高频谐振型的器件结构并结合聚合物波导的方案可进一步提高Love波传感器的灵敏度。

Love波传感器的性能分析与实验

为了制作高灵敏度Love波传感器,分析了Love波在ST-石英和二氧化硅薄膜分层结构中的传播特性,并对该分层结构进行了相关的理论推导和计算。首先,从声学动力学方程出发,分析求解了该分层结构的波动方程,得到了在该分层结构的色散关系及位移表达式。基于得到的解析表达式分析了波结构,绘制了特性曲线,得到了Love波在该结构中的传播特性。最后,应用MEMS工艺制作了由ST-石英为基底、二氧化硅为波导层的Love波传感器,并通过电化学微电铸的方法进行了实验验证,且对理论灵敏度与实验灵敏度之间不一致的原因进行了分析。测试数据显示,该传感器的质量灵敏度为100cm2/g,最低检出限为3.65ng,结果证明了该Love波传感器基本满足高灵敏度生化检测的要求。

Love波免疫传感器在免疫分析中的研究

Love波免疫传感器是一种以免疫反应为识别方式的新型声表面波传感器。与其它压电声波免疫传感技术相比,水平剪切型表面波、高的压电晶体基频以及声波导层的存在使Love波免疫传感器在可用于气液两相检测的同时具有更高的灵敏度,从而可以成为免疫分析中的一种重要的工具。本文分别从Love波传感器的构造、原理、发展现状和以抗体作为探针在传感器表面的固定化方法两方面综述了Love波免疫传感器的研究进展。

NaBH_4还原对Love波免疫传感器再生能力的影响

目的提高检测B型葡萄球菌肠毒素的Love波免疫传感器的再生能力,以优化Love波免疫传感器的设计。方法传感器由压电石英基片、叉指换能器和SiO2声波导层构成。采用戊二醛共价交联法构建抗体分子探针传感界面。为提高传感器的再生能力,选用NaBH4还原连接于戊二醛和抗体分子之间的Schiff’s base结构,通过实验确定NaBH4还原步骤和最佳浓度,并用原子力显微镜(AFM)对改良后的戊二醛法固定抗体以及捕获SEB后的表面进行成像表征。结果采用优化后的固定化方案制备的免疫传感器对10-6g.mL-1SEB有明显响应,并可以重复使用3次,NaBH4的最佳浓度为100 mmol.L-1。结论先共价交联抗体分子,再用浓度为100 mmol.L-1的NaBH4还原共价双键为稳定的单键能明显改善Love传感器对SEB的响应能力和再生能力。

基于蛋白A定向固定的Love波免疫传感技术研究

报道了一种基于蛋白A固定技术的新型Love波免疫传感器,可用于检测B型葡萄球菌肠毒素(SEB)。本传感器由压电石英基片、叉指换能器和SiO2声波导层构成。为提高传感器对SEB分子的响应能力和检测灵敏度,设计了抗体分子的蛋白A定向固定路线,通过APTES和戊二醛层交联蛋白A,随即用100mmol/L NaBH4还原蛋白A与戊二醛层之间形成的Schiff′s base结构,实现抗体分子在Love波器件表面高效率的定向固定。该固定化方案使传感器的再生能力和检测灵敏度都得到显著提高,对1·0mg/L SEB进行连续5次检测后,其响应能力没有明显下降;而对SEB的浓度检出限度达到了1·0μg/L。原子力显微镜对传感器表面形态的成像结果表明,与戊二醛共价交联法相比,蛋白A结合法使抗体分子探针在传感器表面拥有更高的覆盖度和活性,对SEB具有更强的结合能力。