【摘 要】
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硅微加工技术和表面生物化学的出现大大促进了微尺度生物医学分析器件的设计开发,微机械传感器的生物、化学应用为生物检测提供了更广阔的发展前景.该文基于生物微机电系统这
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硅微加工技术和表面生物化学的出现大大促进了微尺度生物医学分析器件的设计开发,微机械传感器的生物、化学应用为生物检测提供了更广阔的发展前景.该文基于生物微机电系统这个具有很大交叉性的全新研究领域,重点探讨了一种新型的生物微机电传感器的传感机理、系统设计及关键技术.这种基于微机电系统的生物传感器是以基因诊断为应用背景,以微梁传感器为实现技术的高灵敏度、无标记的检测类传感器.它通过机械结构感测表面反应体系的变化来实现对生物信号的感测和转换功能,文中分别从理论和技术两个层次进行了基础研究.深入分析了微梁DNA传感器的理论机理,并对其涉及的多种技术进行了具体的设计和实现,为器件设计、传感器系统的搭建以及生物医学的应用奠定了一定的理论和技术基础.其中广泛涉及生物、机械、检测等领域,并对生物检测的系统兼容性和实际的设计实现提出了初步的解决方案.全文分为四个部分,首先介绍了生物微机电系统及生物传感器的基本概况,为后面的讨论建立了一定的理论与技术框架.其次对基因诊断的应用背景及微梁的传感器技术做了详细的说明.第三部分从物理层面上解释了微梁生物传感器的机理和主要的传感过程,为器件的设计提供了理论基础.最后我们就微梁传感器的主要基础技术——微梁的加工、界面的活化及挠度检测系统的搭建做了相应的实现,并在微梁传感器上进行了化学检测,得到了对pH值敏感的检测系统.
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