Tìm kiếm
Đang tải khung tìm kiếm
Kết quả 1 đến 1 của 1

    TIẾN SĨ Cảm biến sinh học trên cơ sở transistor hiệu ứng trường (FET) sử dụng ống nano cacbon

    D
    dream dream Đang Ngoại tuyến (18524 tài liệu)
    .:: Cộng Tác Viên ::.
  1. Gửi tài liệu
  2. Bình luận
  3. Chia sẻ
  4. Thông tin
  5. Công cụ
  6. Cảm biến sinh học trên cơ sở transistor hiệu ứng trường (FET) sử dụng ống nano cacbon

    Luận án tiến sĩ năm 2012
    Đề tài: Cảm biến sinh học trên cơ sở transistor hiệu ứng trường (FET) sử dụng ống nano cacbon


    MỤC LỤC
    DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT . 9
    DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ . 11
    MỞ ĐẦU . 17
    CHƯƠNG I. CẢM BIẾN SINH HỌC TRÊN CƠ SỞ TRANSISTOR HIỆU ỨNG
    TRƯỜNG ỐNG NANO CARBON (CNTFETs) 21
    I.1 GIỚI THIỆU VI KHUẨN E.COLI . 21
    I.2 GIỚI THIỆU CẢM BIẾN SINH HỌC 22
    I.3 GIỚI THIỆU ỐNG NANO CARBON 25
    I.3.1 Cấu tạo của ống nano carbon 25
    I.3.2 Tính chất của ống nano carbon . 28
    I.3.3 Phương pháp chế tạo ống nano carbon . 29
    I.4 TRANSISTOR HIỆU ỨNG TRƯỜNG TRÊN CƠ SỞ CẤU TRÚC MOS
    (MOSFET) 30
    I.5 TRANSISTOR HIỆU ỨNG TRƯỜNG TRÊN CƠ SỞ ỐNG NANO CARBON
    (CNTFETs) . 33
    I.5.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của CNTFETs . 33
    I.5.2 Công nghệ chế tạo CNTFETs . 35
    I.5.2.1 Transistor hiệu ứng trường ống nano carbon cực cổng dưới . 35
    I.5.2.2 Transistor hiệu ứng trường ống nano carbon cực cổng trên 37
    I.6 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ADN . 38
    I.7 CÁC PHƯƠNG PHÁP CỐ ĐỊNH ADN LÊN BỀ MẶT ỐNG NANO CARBON
    CHO CẢM BIẾN SINH HỌC 40
    I.7.1 Phương pháp hấp phụ vật lý . 41
    I.7.2 Phương pháp liên kết cộng hoá trị 43
    I.8 CẢM BIẾN SINH HỌC TRÊN CƠ SỞ CNTFETs PHÁT HIỆN LAI HOÁ
    ADN 46
    I.9 KẾT LUẬN 47
    5
    CHƯƠNG II. NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ BIẾN TÍNH VÀ PHÂN TÁN ỐNG
    NANO CARBON ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG TRONG CẢM BIẾN SINH HỌC
    VÀ CHẾ TẠO CNTFETs . 49
    II.1 GIỚI THIỆU . 49
    II.1.1 Các phương pháp biến tính CNTs . 49
    II.1.2 Các phương pháp phân tán ống nanno carbon (CNTs) . 51
    II.2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 53
    II.2.1 Vật liệu hoá chất 53
    II.2.2 Quy trình biến tính và phân tán ống nano carbon . 54
    II.2.2.1 Xây dựng hệ thiết bị phản ứng . 54
    II.2.2.2 Phương pháp biến tính ống nano carbon (CNTs) . 55
    II.2.2.3 Phương pháp phân tán ống nano carbon trong dung dịch DMF 56
    II.2.3 Cố định ADN sử dụng ống nano carbon lên vi điện cực 56
    II.2.3.1 Thông tin về cảm biến 57
    II.2.3.2 Phương pháp cố định ADN dò của vi khuẩn E.Coli lên bề mặt cảm biến . 57
    II.3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 60
    II.3.1 Phân tán ống nano carbon trong dung dịch DMF . 60
    II.3.1.1 Hình ảnh của CNTs phân tán trong dung dịch DMF . 60
    II.3.1.2 Hình thái bề mặt của CNTs phân tán trong dung dịch DMF . 61
    II.3.1.3 Phổ hấp thụ UV-Vis của CNTs phân tán trong dung dịch DMF . 62
    II.3.1.4. Phổ tán xạ Raman của CNTs phân tán trong dung dịch DMF 62
    II.3.1.5 Phổ hồng ngoại FTIR của CNTs phân tán trong dung dịch DMF . 63
    II.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân tán của CNTs trong dung dịch DMF
    . 63
    II.3.2.1 Ảnh hưởng của thời gian rung siêu âm đến quá trình phân tán CNTs . 65
    II.3.2.2 Ảnh hưởng của giá trị pH đến quá trình phân tán CNTs 67
    II.3.3 Cố định chuỗi ADN dò của vi khuẩn E.Coli lên bề mặt ống nano carbon . 69
    II.3.3.1 Phân tán ống nano carbon trong dung dịch ADN 69
    6
    II.3.3.2 Đặc trưng cố định ADN dò của vi khuẩn E.Coli lên ống nano carbon 70
    II.3.4 Đặc trưng đáp ứng ra của cảm biến . 72
    II.3.4.1 Thời gian đáp ứng của cảm biến 72
    II.3.4.2 Đặc trưng tín hiệu ra của cảm biến . 73
    II.4 KẾT LUẬN 74
    CHƯƠNG III. NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO TRANSISTOR HIỆU ỨNG
    TRƯỜNG TRÊN CƠ SỞ ỐNG NANO CARBON (CNTFETs) . 75
    III.1 GIỚI THIỆU . 75
    III.2 THIẾT KẾ CNTFETs . 76
    III.2.1 Cấu tạo CNTFETs cực cổng dưới 76
    III.2.2 Thiết kế mặt nạ (MASK) cho CNTFETs . 77
    III.2.3 Thiết kế bản mạch in cho CNTFETs cực cổng dưới . 80
    III.3 CHẾ TẠO CNTFETs CỰC CỔNG DƯỚI . 81
    III.3.1 Vật liệu hoá chất . 81
    III.3.2 Qui trình chế tạo CNTFETs cực cổng dưới . 81
    III.4 HÀN DÂY VÀ ĐÓNG GÓI . 93
    III.4.1 Hàn dây 93
    III.4.2 Đóng gói CNTFETs cực cổng dưới . 94
    III.5 XÂY DỰNG HỆ ĐO VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐẶC TÍNH CNTFETs . 95
    III.5.1 Hệ đo 95
    III.5.2 Phương pháp đo đặc tính điện CNTFETs 95
    III.6 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 96
    III.6.1 Hình thái CNTFETs . 96
    III.6.2 Tính chất tiếp xúc kim loại S/D-CNTs 97
    III.6.3 Đường đặc tuyến ra I
    D
    –VDS
    của CNTFETs 99
    III.6.4 Đặc tuyến truyền đạt I
    D
    –VGS
    của CNTFETs . 100
    III.6.5 Các thông số của CNTFETs . 101
    III.6.6 Ảnh hưởng của trễ điện đến tín hiệu ra của CNTFETs 105
    7
    III.6.7 Ảnh hưởng của chiều dài kênh đến các đặc trưng của CNTFETs . 107
    III.7 KẾT LUẬN . 108
    CHƯƠNG IV. PHÁT TRIỂN CẢM BIẾN SINH HỌC TRÊN CƠ SỞ
    TRANSISTOR HIỆU ỨNG TRƯỜNG ỐNG NANO CARBON (CNTFETs) ĐỂ
    PHÁT HIỆN LAI HÓA ADN CỦA VI KHUẨN E.COLI . 109
    IV.I GIỚI THIỆU 109
    IV.2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 110
    IV.2.1 Vật liệu hoá chất 110
    IV.2.2 Thông tin về cảm biến 110
    IV.2.3 Phương pháp thực nghiệm . 111
    IV.2.3.1. Xử lý bề mặt cảm biến trước khi cố định ADN . 111
    IV.2.3.2 Phương pháp cố định ADN . 111
    IV.2.4 Đo đặc trưng nhạy của cảm biến 114
    IV.3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 115
    IV.3.1 Đặc trưng cố định ADN dò của vi khuẩn E.Coli lên ống nano carbon . 115
    IV.3.1.1 Ảnh hiển vi điện tử quét 115
    IV.3.1.2 Đặc trưng phổ hồng ngoại FTIR . 116
    IV.3.1.3 Đặc trưng ảnh hiển vi huỳnh quang 118
    IV.3.1.4 Đặc trưng phổ Raman . 119
    IV.3.2 Đặc trưng đáp ứng của cảm biến sinh học CNTFETs 120
    IV.3.2.1 Đặc trưng tín hiệu cố định ADN dò của vi khuẩn E.Coli . 120
    IV.3.2.2 Đặc trưng tín hiệu lai hóa ADN của vi khuẩn E.Coli . 121
    IV.3.2.3 Thời gian đáp ứng của cảm biến sinh học CNTFETs . 123
    IV.3.2.4 Độ nhạy của cảm biến sinh học CNTFETs 124
    IV.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng của quá trình cố định ADN dò đến tín hiệu ra của cảm
    biến sinh học CNTFETs 126
    IV.3.3.1 Ảnh hưởng của nồng độ ADN dò . 126
    IV.3.3.2 Ảnh hưởng của thời gian cố định ADN dò . 128
    8
    IV.3.3.3 Ảnh hưởng của giá trị pH . 129
    IV.3.4 Độ ổn định của cảm biến sinh học CNTFETs .130
    IV.3.4.1 Ảnh hưởng của phủ màng BSA 130
    IV.3.4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ lai hoá 131
    IV.3.4.3 Thời gian sống của cảm biến sinh học CNTFETs 132
    IV.3.4.4 Độ lặp lại của cảm biến sinh học CNTFETs 133
    IV.4 KẾT LUẬN . 134
    KẾT LUẬN CHUNG 136
    DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 138
    TÀI LIỆU THAM KHẢO . 140


    MỞ ĐẦU
    Ngày nay, cùng với sự phát triển về kinh tế, gia tăng dân số, hội nhập toàn cầu
    là sự phát sinh các dịch bệnh nguy hiểm như: viêm đường hô hấp cấp tính (SARS),
    cúm A/H
    5N1
    , sốt phát ban, sốt xuất huyết Dengue, viêm não Nhật Bản, tiêu chảy
    cấp đe dọa đến sức khoẻ cộng đồng [14]. Phát hiện, khống chế và ngăn chặn kịp
    thời các tác nhân gây bệnh truyền nhiễm là yêu cầu cấp thiết nhằm giảm thiểu nguy
    cơ tác hại đến sức khoẻ và những thiệt hại về mặt kinh tế, xã hội. Chính vì vậy, phát
    hiện nhanh, nhạy và sàng lọc mầm bệnh truyền nhiễm là mấu chốt để ngăn chặn quá
    trình lây lan của tác nhân gây bệnh bằng biện pháp cách ly hay điều trị kịp thời [50].
    Hiện nay chúng ta đã có một số phương pháp phát hiện vi rút, vi khuẩn gây
    bệnh như: