导　　师： 郭团

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 暨南大学

摘　　要： 不同于布拉格光栅,倾斜光纤布拉格光栅能够将纤芯模的能量耦合到后向传导的包层模,在光谱中形成一系列梳状窄带共振峰,因此具有很高的品质因数（104）。倾斜光纤光栅通过不破坏光纤结构的方式在光纤表面产生倏势场,有效地对周围环境折射率进行感知。此外,纤芯模式固有地对外界折射率不敏感,这也赋予了倾斜光栅自校准的特性。研究表明,在倾斜光栅表面镀上一层合适的金属膜,能够有效地激发表面等离子体共振。表面等离子体共振有效地提高了光纤表面能量（达到70%以上）,使倾斜光栅-表面等离子体共振对周围环境折射率具有极高的灵敏度。石墨烯具有良好的电光学特性以及表面的大π键结构,可作为优良的光纤生物传感器分子结合平台。本文运用提拉法成功地将单层石墨烯转移至镀金倾斜光栅表面,并对光纤上的石墨烯进行了拉曼表征证明。同时,光谱数据证明了单层石墨烯的附着且并未破坏倾斜光栅-表面等离子体共振的光谱特性。在成功地将单层石墨烯转移至镀金倾斜光栅表面基础上,本文提出了基于适配体DNA碱基链相变的小分子检测增敏机制,成功地实现了痕量小分子多巴胺的低检出限测量。多巴胺是人体内一种重要的小分子神经递质。然而,由于多巴胺分子量较小,低浓度的多巴胺引起的折射率变化过低,因此难以被测量。本文首先在倾斜光栅表面附着了单层石墨烯,利用石墨烯表面π-π键牢固结合单链DNA适配体。适配体DNA选择性的与待测液体中多巴胺相结合,结合了多巴胺的DNA单链会发生构象改变（由结合前的“平附形貌”改变为结合后的“突起形貌”）,这样小分子多巴胺的浓度信息就转化成大分子DNA的构象信息,获得放大的“面折射率”调制。实验证明,基于DNA适配体相变原理的倾斜光栅-表面等离子体共振传感增敏机制,可将原本难以检测小分子多巴胺的浓度变化就能够被检测出来,极大地提高了检测灵敏度,多巴胺检测极限达到1.6×10-1313 M,线性测量范围为10-13M10-88 M。更多还原

关 键 词： 倾斜布拉格光纤光栅 [8742735]表面等离子体共振 石墨烯 适配体相变

分 类 号： [TP212.3]

领　　域： []