這是一個關于碩士論文答辯范文PPT，主要介紹了相關研究背景、實驗部分、結(jié)論、攻讀學位期間發(fā)表的論文等內(nèi)容。生物傳感器由識別元件、信號轉(zhuǎn)換器和信號處理器三部分構(gòu)成，通過信號轉(zhuǎn)換器將被測物與生物敏感膜特異性結(jié)合后所產(chǎn)生的生物的、化學的和物理的等信息轉(zhuǎn)變成電信號、光信號、熱信號等，從而達到分析檢測被測物的目的。近些年來，生物傳感器在醫(yī)學診斷、食品營養(yǎng)、環(huán)境監(jiān)測、國防工業(yè)及人類衛(wèi)生保健等諸多領域得到了廣泛的應用，尤其是在生物研究領域，如DNA檢測、生物分子、蛋白質(zhì)及細胞檢測等，更是得到了快速的發(fā)展，歡迎點擊下載碩士論文答辯范文PPT哦。

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主要內(nèi)容提綱fEQ紅軟基地
相關研究背景fEQ紅軟基地
實驗部分fEQ紅軟基地
結(jié)    論fEQ紅軟基地
攻讀學位期間發(fā)表的論文fEQ紅軟基地
致    謝fEQ紅軟基地
一、相關研究背景fEQ紅軟基地
1. 生物傳感器簡介fEQ紅軟基地
2. 表面等離子共振生物傳感器fEQ紅軟基地
3. DNA及酶的檢測的意義fEQ紅軟基地
4.放大體系fEQ紅軟基地
5. 本課題的目的、意義及研究內(nèi)容fEQ紅軟基地
1.生物傳感器fEQ紅軟基地
  生物傳感器由識別元件、信號轉(zhuǎn)換器和信號處理器三部分構(gòu)成，通過信號轉(zhuǎn)換器將被測物與生物敏感膜特異性結(jié)合后所產(chǎn)生的生物的、化學的和物理的等信息轉(zhuǎn)變成電信號、光信號、熱信號等，從而達到分析檢測被測物的目的。fEQ紅軟基地
  近些年來，生物傳感器在醫(yī)學診斷、食品營養(yǎng)、環(huán)境監(jiān)測、國防工業(yè)及人類衛(wèi)生保健等諸多領域得到了廣泛的應用，尤其是在生物研究領域，如DNA檢測、生物分子、蛋白質(zhì)及細胞檢測等，更是得到了快速的發(fā)展。fEQ紅軟基地
2.表面等離子共振生物傳感器fEQ紅軟基地
表面等離子共振生物傳感器的組成及原理fEQ紅軟基地
表面等離子共振生物傳感器的優(yōu)勢fEQ紅軟基地
表面等離子共振生物傳感器的應用fEQ紅軟基地
2.1.表面等離子共振生物傳感器的組成及原理fEQ紅軟基地
結(jié)構(gòu)：表面等離子共振傳感器包括液體動力、進樣、模式選擇及樣品檢測四個部分fEQ紅軟基地
原理：偏振光在入射到蒸鍍有金膜的棱鏡端面，發(fā)生全反射，消逝波將激發(fā)自由電子，產(chǎn)生表面等離子共振波，當大部分消逝波的光能耦合到表面等離子波時，將會使棱鏡中全反射光強迅速減少，這種情況下全反射的角度即為共振角。實驗中預先將傳感器芯片修飾上某種具有特異性的物質(zhì)，流動樣品與其特異結(jié)合，以電信號的形式將共振角變化反應出來。fEQ紅軟基地
2.2表面等離子共振生物傳感器的優(yōu)勢fEQ紅軟基地
表面等離子共振(surface plasmon resonance，SPR)生物傳感技術(shù)是基于引起折射率變化的生物檢測技術(shù)，這種微小的折射率變化與芯片上修飾的探針分子與靶物質(zhì)的特異性結(jié)合成正向關聯(lián)。與傳統(tǒng)的生化分析方法相比，SPR的關鍵優(yōu)勢在于靶物質(zhì)可以直接實時檢測而不需要標記，同時具有靈敏度高、穩(wěn)定快速、便捷實時，能夠?qū)崿F(xiàn)在線實時連續(xù)檢測等適合生化分析的優(yōu)點，其檢測靈敏度較高，可以用于濃度介于皮摩爾到飛摩爾水平范圍的微量物質(zhì)檢測。fEQ紅軟基地
2.3表面等離子共振生物傳感器的應用fEQ紅軟基地
表面等離子共振生物傳感器在薄膜光學、蛋白質(zhì)組學以及檢測分析分子之間的反應動態(tài)等領域均有較廣泛成熟的應用，可以通過實時監(jiān)測SPR共振角，進而對生物分子動態(tài)結(jié)合進行求證，同時也可以推斷出被分析物的濃度、親和力、反應動力學常數(shù)和特異性等信息[18]。商品化表面等離子共振儀已經(jīng)發(fā)展成熟，并涉及到人類健康及生活水平的提高的多個領域均有廣泛的應用[19-21]。fEQ紅軟基地
3.1凝血酶檢測的意義fEQ紅軟基地
凝血酶是一種重要的絲氨酸蛋白酶，凝血過程中發(fā)揮著巨大作用，同時作為活性物質(zhì)，不僅參與了人體血液正常生理活動，在抑制炎癥和促進傷口愈合方面也有重要作用，研究凝血酶的濃度可以與很多常見病得發(fā)病機理相聯(lián)系，因此對凝血酶進行微量準確快速的分析檢測對人類的生命及健康具有重要的意義。fEQ紅軟基地
3.2 DNA檢測的意義fEQ紅軟基地
DNA生命的密碼，它編排了生命操縱著生命，作為細胞和病毒基因的載體的特定序列的DNA，為診斷疾病及研究病理作用方面，提供了特別重要的信息，并且在基因治療、基因預防以及實施用藥個體化的幾個方面，都離不開DNA的檢測，因此DNA的快速、高靈敏檢測在分子生物學和臨床診斷具有極其重要的意義。fEQ紅軟基地
4.1生物素-親合素系統(tǒng)(biotin-avidin system，BAS)fEQ紅軟基地
 生物素-親合素系統(tǒng)(biotin-avidin system，BAS)是一種新型生物反應放大系統(tǒng)。具有高度親和力及多級放大效應，特異性強，分子量大，親和力強，穩(wěn)定性好，這些性質(zhì)使親和素-生物素體系在SPR在線檢測中得到較好的應用。fEQ紅軟基地
4.2滾環(huán)復制放大fEQ紅軟基地
滾環(huán)復制放大技術(shù)（RCA) 是一種基于DNA或RNA引物沿環(huán)狀DNA等溫滾動復制來實現(xiàn)核酸擴增的技術(shù)，這種技術(shù)具有相對無限單鏈擴增，不需要對模板進行特殊的變性，快速、特異、靈敏等優(yōu)點，近年來，被廣泛應用于基因檢測、臨床診斷方面的研究中。fEQ紅軟基地
5.本課題的目的、意義及研究內(nèi)容fEQ紅軟基地
  癌癥作為人類健康三大殺手之一，有著很高的死亡率，對微量腫瘤標志物的準確靈敏檢測，是早診斷早治療的基礎。檢測凝血酶、核苷酸，對于癌癥的早期診斷具有重要的意義。本論文主要結(jié)合了納米技術(shù)、特異性結(jié)合原理、生物條碼技術(shù)以及滾環(huán)復制放大手段等，對信號起到了放大的作用，被放大的信號，再通過表面等離子共振儀的檢測進行轉(zhuǎn)換，得到可以量化的數(shù)值，從而對微量的靶物質(zhì)進行定性定量檢測。fEQ紅軟基地
二、實驗部分fEQ紅軟基地
基于納米顆粒信號放大的SPR生物傳感器的研究    （第二章）fEQ紅軟基地
基于滾環(huán)復制放大技術(shù)的SPR檢測凝血酶的研究 （第三章）fEQ紅軟基地
基于酶循環(huán)放大的SPR檢測DNA的研究 fEQ紅軟基地
 （第四章）fEQ紅軟基地
第二章  基于納米顆粒信號放大的SPR生物傳感器的研究fEQ紅軟基地
2.實驗步驟fEQ紅軟基地
Au納米粒子的制備fEQ紅軟基地
生物條碼的制備 fEQ紅軟基地
基底的修飾fEQ紅軟基地
生物素-親和素特異反應fEQ紅軟基地
SPR生物傳感器在線檢測fEQ紅軟基地
3.結(jié)果與討論fEQ紅軟基地
納米金功能化磁珠制備的紫外檢測圖fEQ紅軟基地
3.結(jié)果與討論fEQ紅軟基地
3.結(jié)果與討論fEQ紅軟基地
生物條碼的優(yōu)化(兩種DNA修飾的金納米粒子(A)，fEQ紅軟基地
一種DNA修飾的金納米粒子(B)， 單純DNA互補雜交(C).)fEQ紅軟基地
3.結(jié)果與討論fEQ紅軟基地
基底修飾方式的優(yōu)化fEQ紅軟基地
3.結(jié)果與討論fEQ紅軟基地
基底修飾方式的優(yōu)化fEQ紅軟基地
3.結(jié)果與討論fEQ紅軟基地
基底修飾方式的優(yōu)化fEQ紅軟基地
3.結(jié)果與討論基底修飾位置的優(yōu)化fEQ紅軟基地
3.結(jié)果與討論基底修飾位置的優(yōu)化fEQ紅軟基地
3.結(jié)果與討論進樣流速模式的優(yōu)化fEQ紅軟基地
SPR共振角度偏移與流速關系圖: 20 μL/min(D)△ϴ = 0.48，50 μL/min(C)△ϴ = 0.5， 60μL/min出信號后調(diào)整為20 μL/min(A)△ϴ=0.58，80μL/min出信號后調(diào)整20μL/min(B)△ϴ=0.54fEQ紅軟基地
3.結(jié)果與討論檢測池溫度優(yōu)化fEQ紅軟基地
在實驗過程中，溫度也是一個重要的影響因素。在SPR生物傳感器中，最常見的待測物質(zhì)為生物分子的水溶液，其折射率受溫度的影響與純水類似，在同一波長下，隨著溫度的升高，水折射率逐漸減小，且溫度越高，減小的幅度越大。所以對于對比試驗，應設置相同的檢測池溫度，此外，本實驗所使用的芬蘭BioNavis公司生產(chǎn)的SPR Navi 200型表面等離子體共振生物傳感器的可設置溫度范圍為低于室溫5 ℃或高于室溫15 ℃，但經(jīng)過多次試驗總結(jié)，溫度過高或過低均易導致檢測池漏氣，影響檢測效果，所以一般實驗時溫度設為高于室溫2℃左右。fEQ紅軟基地
4.小結(jié)fEQ紅軟基地
 本章設計了一種基于納米金粒子質(zhì)量放大SPR信號，對表面等離子共振儀生物傳感器檢測方式進行了探索，得到了較好的實驗條件，并應用該實驗條件，利用親和素-生物素DNA為基底，通過生物條碼進行信號放大，對靶DNA進行了檢測，得到了較理想的SPR響應信號。fEQ紅軟基地
第三章基于滾環(huán)復制放大技術(shù)的SPR檢測凝血酶的研究fEQ紅軟基地
Au納米粒子的制備fEQ紅軟基地
生物條碼的制備fEQ紅軟基地
基底的修飾fEQ紅軟基地
滾環(huán)復制擴增fEQ紅軟基地
放大體系的連接fEQ紅軟基地
SPR在線檢測凝血酶fEQ紅軟基地
3.結(jié)果與討論fEQ紅軟基地
實驗的可行性檢驗fEQ紅軟基地
3.結(jié)果與討論fEQ紅軟基地
反應溫度的優(yōu)化(C thrombin =1.0 × 10-13 mol/L)fEQ紅軟基地
3.結(jié)果與討論fEQ紅軟基地
體系聚合反應時間的優(yōu)化(C thrombin =1.0 × 10-13 mol/L)fEQ紅軟基地
3.結(jié)果與討論fEQ紅軟基地
聚合酶濃度的優(yōu)化fEQ紅軟基地
3.結(jié)果與討論fEQ紅軟基地
納米金粒徑的優(yōu)化fEQ紅軟基地
3.結(jié)果與討論生物條碼兩種探針DNA比例的優(yōu)化fEQ紅軟基地
3.結(jié)果與討論選擇性檢測fEQ紅軟基地
3.結(jié)果與討論SPR對于凝血酶的檢測fEQ紅軟基地
 3.結(jié)果與討論SPR檢測體系的實用性研究fEQ紅軟基地
4.小結(jié)fEQ紅軟基地
 本章基于滾環(huán)復制放大技術(shù)，以及生物條碼技術(shù)，對檢測凝血酶的信號進行放大，利用凝血酶與其抗體及適體的特異性結(jié)合反應，使被放大的體系在SPR生物傳感器的芯片上得到固定，實現(xiàn)了對凝血酶的微量檢測，并且通過對反應溫度、時間，聚合酶的濃度，以及生物條碼進行了條件優(yōu)化，得到了檢測限為1 × 10-16 mol/L的實驗結(jié)果，同時通過加標回收實驗驗證了此方法的實用性，賦予此方案較佳的臨床應用性。fEQ紅軟基地
第四章  基于酶循環(huán)放大的SPR檢測DNA的研究fEQ紅軟基地
生物條碼的制備fEQ紅軟基地
基底的修飾MB-DNA的組裝fEQ紅軟基地
S2的開環(huán)反應fEQ紅軟基地
表面等離子共振檢測DNAfEQ紅軟基地
3.結(jié)果與討論fEQ紅軟基地
可行性對比實驗fEQ紅軟基地
3.結(jié)果與討論fEQ紅軟基地
基底濃度的優(yōu)化fEQ紅軟基地
3.結(jié)果與討論fEQ紅軟基地
反應溫度的優(yōu)化fEQ紅軟基地
3.結(jié)果與討論fEQ紅軟基地
聚合酶的用量的優(yōu)化fEQ紅軟基地
3.結(jié)果與討論fEQ紅軟基地
 酶循環(huán)反應時間的優(yōu)化fEQ紅軟基地
3.結(jié)果與討論fEQ紅軟基地
選擇性實驗fEQ紅軟基地
3.結(jié)果與討論fEQ紅軟基地
檢測靈敏度fEQ紅軟基地
3.結(jié)果與討論fEQ紅軟基地
檢測靈敏度fEQ紅軟基地
4.小結(jié)fEQ紅軟基地
 本章基于堿基互補配對、酶循環(huán)放大反應，結(jié)合磁性微球、生物條碼技術(shù)進一步增大響應信號，提出了一種高靈敏度檢測DNA的方法。靶DNA (S1) 將基底S2的環(huán)狀結(jié)構(gòu)打開，展開的末端序列與磁珠上的DNA互補配對，將磁珠鏈接到金基底上，通入的條碼可以與磁珠上的另一條DNA鏈互補，經(jīng)SPR檢測技術(shù)間接放大了S1的信號，實現(xiàn)了對低濃度單鏈DNA高靈敏度的檢測，并對檢測條件進行了優(yōu)化。這種檢測方法為DNA的檢測提供了一個更加簡便快速的高靈敏度的途徑，并為高靈敏度醫(yī)療診斷檢測提供了參考。fEQ紅軟基地
三、結(jié) 論fEQ紅軟基地
第一部分對儀器及反應條件進行了探索，利用生物素-親和素特異性結(jié)合進行DNA捕獲探針的連接，根據(jù)DNA的互補雜交原理，通過納米金生物條碼對信號進行放大，實現(xiàn)對較低濃度靶DNA的檢測，得到了明顯的檢測信號。fEQ紅軟基地
    第二部分利用滾環(huán)復制技術(shù)對SPR響應信號進行離線預放大，得到了每段具有相同序列的長鏈DNA，最后將生物條碼修飾的納米金與滾環(huán)復制產(chǎn)物混合，對信號進行二次放大，實現(xiàn)了檢測限為1×10-16 mol/L的高檢測靈敏性，得到線性范圍從1×10-16 mol/L到1×10-11 mol/L，線性方程為：Y = 0.5051 log10 C + 8.4928  R1=0.9926 fEQ紅軟基地
 第三部分是利用SPR生物傳感器，基于酶循環(huán)來對信號進行放大，實現(xiàn)對DNA的微量檢測。構(gòu)建了酶循環(huán)反應，磁珠與生物條碼構(gòu)成放大體系。得到了明顯而穩(wěn)定的信號，最終檢測限為7.8×10-15 M（3σ）。線性范圍從1.0×10-14 mol/L至1×10-12 mol/L，線性回歸方程為Y = 0.6844log10C + 9.7402（Y為SPR角度變化；C為靶DNA的濃度，R2 = 0.9854）。fEQ紅軟基地
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