首页> 中文学位 >面向肿瘤标志物快速检测的多层微流控核磁共振探头的研制
【6h】

面向肿瘤标志物快速检测的多层微流控核磁共振探头的研制

代理获取

目录

第一个书签之前

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 课题背景及意义

1.2 肿瘤标志物的分类及检测技术

1.2.1 肿瘤标志物的分类

1.2.2 肿瘤标志物的检测技术

1.2.3 核磁共振检测技术

1.3 微型核磁共振诊断仪的国内外研究现状

1.3.1 微型核磁共振装置及关键部件

1.3.2 核磁共振诊断仪的应用

1.4 立项依据与研究内容

1.4.1 立项依据

1.4.2 经费来源

1.4.3 研究内容及论文框架

第二章 微型核磁共振探头设计的理论研究

2.1 核磁共振信号的检测机理

2.1.1 核磁共振基本原理

2.1.2 核磁共振信号的检测

2.2 微型核磁共振检测装置的体系构成

2.3 微型核磁共振探头线圈理论

2.3.1 线圈选型与电磁场分析

2.3.2微型螺线管线圈理论计算

2.4 线圈参数设计优化

2.4.1 相对信噪比优化分析

2.4.2 品质因数优化分析

第三章 多层微流控核磁共振探头的设计与制作

3.1 多层微流控核磁共振探头的设计

3.1.1 性能需求

3.1.2 结构设计

3.2 多层微流控核磁共振探头的制作

3.2.1 探头器件制作工艺

3.2.2 制作流程

3.2.3 制作工艺的优化

3.3 多层微流控核磁共振探头的表征

3.3.1 几何参数表征

3.3.2 电参数表征

3.3.3 匹配调谐

3.4 探头性能分析

3.4.1 校正探头周围固体材料

3.4.2 三种微型螺线管线圈探头性能对比

第四章 微型核磁共振诊断仪的设计搭建与性能测试

4.1 微型核磁共振诊断仪平台的设计搭建

4.1.1 平台需求分析

4.1.2 部件选择

4.1.3 结构设计

4.2 平台性能测试

4.2.1 控制参数的选择

4.2.2 纵向弛豫时间与横向弛豫时间的测量

4.2.3 五水合硫酸铜横向弛豫时间对比测试

4.3 磁性纳米粒子性质测试

4.3.1 磁性纳米粒子应用机理

4.3.2 不同粒径磁性纳米粒子横向弛豫时间测试

4.3.3 磁性纳米粒子稳定性测试

第五章 微型核磁共振诊断仪检测肿瘤标志物

5.1 实验准备

5.1.1 主要试剂和仪器

5.1.2 肿瘤标志物糖蛋白

5.1.3 细胞培养与处理

5.1.4 磁性纳米粒子的选用

5.2 免疫磁性纳米粒子的合成与表征

5.2.1 合成过程与存在问题

5.2.2 过程参数优化

5.2.3 免疫磁性纳米粒子的表征

5.3 微型核磁共振诊断仪检测方法的建立

5.3.1 检测方法的机理

5.3.2 反应参数优化研究

5.3.3 IgG检测灵敏度及特异性

5.4 跨膜糖蛋白MUC1的检测

5.4.1 Anti-MUC1-MNPs的合成与表征

5.4.2 MUC1检测的灵敏度及特异性

5.5 乳腺癌细胞MCF-7的检测

5.5.1 器件及检测方法的生物兼容性测试

5.5.2 MCF-7检测的灵敏度与特异性

第六章 总结与展望

6.1 工作总结

6.2 研究展望

致谢

参考文献

作者简介(包括攻读硕士学位期间学术成就)

展开▼

摘要

目前,恶性肿瘤已成为造成病患死亡的首要因素,肿瘤标志物的快速精准检测对于恶性肿瘤的早期诊断与预后评估有重要意义。核磁共振技术在肿瘤标志物检测方面具有样本预处理时间短、检测速度快、灵敏度高的优点,临床应用前景良好。本文通过设计与制造一种多层微流控核磁共振探头,结合免疫磁性纳米粒子生物传感器技术,搭建了一台微型核磁共振诊断仪,实现肿瘤标志物的快速精准检测。本论文取得的主要研究成果如下: (1)微型核磁共振探头设计理论研究:从核磁共振信号的检测机理出发,通过对比微型螺线管线圈与平面线圈的电磁场分布,理论说明本文选用的螺线管线圈射频场具有更高的强度与均匀度,同时指出线圈导线中电流密度分布受趋肤效应与邻近效应的影响。分别以相对灵敏度与品质因数作为优化对象,获得最优线圈尺寸参数,并验证已有设计理论的准确性与局限性。 (2)多层微流控核磁共振探头的设计制造:根据探头性能需求,设计多层微流控核磁共振探头结构并研究其制作工艺。探头芯片部分由四层结构组成,集成微流道与检测模块,为实现批量化制作目标,使用3D打印工艺加工片层,并且利用双面粘性丙烯酸胶密封和连通各片层。通过片层加工、线圈绕制、密封粘合、整体装配的流程制作探头,并且优化片层加工工艺与线圈绕制工艺。通过实验验证本文所设计的探头不仅在结构功能上具有优势,而且在信号获取方面具有较好的综合性能。 (3)集成多层微流控核磁共振探头的微型核磁共振平台搭建和肿瘤标志物的检测研究:基于平台应用需求,选择微型磁体与电子控制系统,设计支撑结构和屏蔽结构,搭建微型核磁共振诊断仪。基于该诊断仪,通过测量粒径30nm、100nm、180nm、250nm、600nm梯度浓度的磁性纳米粒子溶液,指出溶液横向弛豫时间T2与磁性纳米粒子的浓度、粒径均有关,并以此探究磁性纳米粒子传感器机理,进而确定后续实验选用180nm磁性纳米粒子。通过共价键结合的方式在粒子表面偶联抗体分子,形成免疫磁性纳米粒子。构建基于磁驰豫转换机理的检测传感器,分别检测肿瘤标志物MUC1糖蛋白以及乳腺癌细胞MCF-7。通过优化免疫磁性纳米粒子合成过程、混合浓度、混合时间等实验参数,建立MCF-7浓度与T2的变化率的对应关系,将MCF-7的检测限降至500cell/mL。与其他检测方式相比,本文研制的微型核磁共振诊断仪检测肿瘤标志物具有更高的灵敏度和便捷性,且仪器成本更低、样本预处理时间更短,具有较好的应用前景。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号