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监测核酸和免疫生物分子反应过程对生物反应机理特性的研究十分重要，可为新药品开发，疾病早期诊断，治疗和术后恢复监测提供有力的依据。常规的实验室检测核酸的方法为荧光定量PCR，需要复杂的光学设备，应用环境有限，耗时长，成本高，难以实现小型化、集成化。而电化学检测具有灵敏度高、成本低、易于集成化、微型化等优点，与先进的微机械加工技术相结合，具有实现大规模生产的潜力，因此采用电化学方法对核酸扩增过程进行实时检测，将可以实现仪器的小型化和便携化，满足现场检测的需求。电化学直接接触检测法因为电极与电解液直接接触易导致溶液电解、气泡产生、表面非特异性吸附、电极腐蚀等问题，不利于敏感和长期检测;而非接触电导检测可解决以上问题，实现快速、敏感检测的同时提供稳定的检测环境，防止电极污染，使用寿命长。 本论文研究了用于生物分子反应过程实时监测的无标记型非接触电导检测系统，完成了以下的主要工作内容: (1)采用MEMS技术设计和制作的微芯片集成了双电极系统的非接触电导检测叉指电极、微反应腔和通道、温度传感器和微加热器;设计并制作了PCB电路，实现了电导信号和温度信号的调理与控制;设计了LabVIEW软件处理数字信号，提供友好的人机交互界面。最终形成了可实时检测反应过程电导变化的完整微系统。 (2)采用单点工作频率模式，系统成功实现了对链置换恒温扩增核酸和滚环扩增的实时监测，无需电极修饰、探针固定或氧化指示剂的辅助作用。通过降低绝缘层厚度、增加反应酶保护剂和提高工作频率，达到了1 nM的核酸扩增检测下限。 (3)将非接触电导检测芯片与电感串联组合，降低了系统的总阻抗，提高了系统灵敏度。在串联共振条件下工作，实时监测了2种重要肺癌标记物胚癌抗原和细胞角蛋白19片段抗原与抗体之间的免疫反应，达到了100fg/mL的检测灵敏度。 本论文实现了核酸和免疫特异性反应的快速、灵敏检测。系统实时检测的功能提供了反应动力学信息，可用于生物分子反应机理的研究。非接触电导检测系统操作简便，要求的实验设备简单，可实现快速反应和检测，易微型化并集成于便携式设备，成本低，对使用环境无严格要求，适用于临床检验、环境监测、食品安全、现场及野外简陋场合的生化分析，具有广泛的应用前景。