1、微懸臂梁生化傳感技術(shù)是一項(xiàng)綜合微機(jī)電系統(tǒng)、生物化學(xué)以及力學(xué)等多項(xiàng)學(xué)科的新型分析方法。這種傳感技術(shù)以原子力顯微鏡技術(shù)為基礎(chǔ)，通過(guò)探測(cè)微懸臂梁偏轉(zhuǎn)等信號(hào)，對(duì)懸臂梁表面上發(fā)生的生化反應(yīng)進(jìn)行實(shí)時(shí)探測(cè)。該傳感技術(shù)具有靈敏度高、無(wú)須標(biāo)記、實(shí)時(shí)原位等優(yōu)點(diǎn)，在生化分析等領(lǐng)域中具有廣泛的研究和應(yīng)用前景。
　　本文以微懸臂梁傳感技術(shù)為基礎(chǔ)，在已有的多種微懸臂梁傳感系統(tǒng)平臺(tái)的基礎(chǔ)上，搭建了能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)包含八根微梁的陣列生化傳感系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用光纖引導(dǎo)激

2、光束作為微梁陣列探測(cè)光源，采用時(shí)序點(diǎn)亮照明微梁陣列的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)微梁陣列的探測(cè)，有效地消除了懸臂梁信號(hào)中由溫度漂移、震動(dòng)等因素帶來(lái)的噪聲，實(shí)現(xiàn)了高通量的檢測(cè)。隨后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了多項(xiàng)性能評(píng)估和優(yōu)化設(shè)計(jì)，有效地降低了信號(hào)噪聲、提高了檢測(cè)靈敏度，提升了系統(tǒng)的宜用性。最后在此傳感系統(tǒng)平臺(tái)上利用適配體成功的實(shí)現(xiàn)了對(duì)微囊藻毒素LR型的定量檢測(cè)。本論文的主要工作如下:
　　搭建了以多束光纖引導(dǎo)激光束作為懸臂梁探測(cè)光源的微梁陣列傳感系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)?/p>

3、時(shí)檢測(cè)包含八根懸臂梁的微梁陣列的偏轉(zhuǎn)信息。對(duì)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)、器件的使用進(jìn)行了詳細(xì)介紹;對(duì)傳感系統(tǒng)的光路進(jìn)行優(yōu)化選擇，有效地減弱了雜散反射光的影響，使激光對(duì)準(zhǔn)更加方便;設(shè)計(jì)了結(jié)構(gòu)、體積合理的反應(yīng)池，節(jié)約了樣品、方便了實(shí)驗(yàn)操作。設(shè)計(jì)制作了能夠與傳感系統(tǒng)搭配使用的微梁陣列芯片。
　　對(duì)研制的微梁陣列傳感系統(tǒng)的信號(hào)噪聲進(jìn)行了分析，對(duì)激光掃描周期對(duì)信號(hào)噪聲的影響進(jìn)行研究，確定每個(gè)掃描周期內(nèi)單個(gè)激光工作時(shí)長(zhǎng)不少于400ms;使用商品化的微梁陣

4、列，利用雙材料梁的溫升效應(yīng)，對(duì)傳感系統(tǒng)響應(yīng)一致性進(jìn)行評(píng)估，測(cè)得的各懸臂梁溫度響應(yīng)靈敏度相對(duì)偏差不大于7.8％，一致性良好。使用免疫抗原抗體檢測(cè)方法對(duì)銅離子和瘦肉精進(jìn)行定量檢測(cè)，一致性良好，并能夠體現(xiàn)微梁陣列中參考組與實(shí)驗(yàn)組的對(duì)比意義。對(duì)水溶液中的汞離子進(jìn)行定量檢測(cè)，在同一濃度下檢測(cè)結(jié)果一致性良好，實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)濃度最低為0.1ng/mL。
　　對(duì)制作的微梁陣列芯片測(cè)試和使用。測(cè)得懸臂梁曲率半徑約為15mm，能夠保證探測(cè)實(shí)驗(yàn)對(duì)使用懸臂梁

5、平直度的要求;制作的微梁陣列在溫度響應(yīng)一致性測(cè)試中，各懸臂梁偏轉(zhuǎn)量與溫度呈良好的線性關(guān)系，擬合系數(shù)均大于0.99，而且各懸臂梁的溫度響應(yīng)靈敏度相對(duì)偏差不大于5.0％，表現(xiàn)出良好的性能。使用制作的微梁陣列對(duì)汞離子進(jìn)行定量檢測(cè)并與商品化陣列梁的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，1 ng/mL的汞離子使制作的微梁產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)量為21.0nm，0.2ng/mL的汞離子是商品化的微梁產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)量為39.0nm，制作的微梁陣列剛度偏大，檢測(cè)靈敏度較低。
　　利用單