實驗名稱：基于液晶的高通量蛋白質光電生物傳感器

　　研(yan)究方(fang)向：生物識別(bie)與檢測

　　測試目的：

　　蛋白質分析(xi)是疾病診斷(duan)和醫(yi)學研究中一類重要的(de)方法(fa)。本(ben)文提出了一種單(dan)基底(di)的(de)液晶(jing)生物(wu)光電傳感器，可用于快速檢測蛋白質的(de)濃度。實驗(yan)發(fa)現(xian)單(dan)基底(di)液晶(jing)光電生物(wu)傳感的(de)方法(fa)具有電調控、效率高等特(te)性，為(wei)研究液晶(jing)器件(jian)的(de)應用提供了新(xin)的(de)技術方案(an)。

　　測試設備：信號發生器、ATA-7020高壓放大器、玻璃基底、加熱臺、紫(zi)光燈、偏光顯微(wei)鏡

　　實驗過程：

　　圖1：樣品叉指電極示意圖

　　在ITO玻璃（2cm×2cm）上制備叉指電極，整個電極區域的長度為2cm，寬度為1.2cm。為了保證液晶分子能夠在電極之間獲得足夠大的電壓，電極與電極之間的間隔設置為50μm，如圖1所示。基底上首先制備DMOAP層，形成垂直定向層。使用去離子水將BSA溶液稀釋成特定的濃度，將BSA溶液滴在DMOAP修飾的玻璃基底上（BSA液滴覆蓋一個叉指電極）。隨后將玻璃基底放在熱臺上，30℃加熱30min，固化BSA。接著將LC/NOA65的混合物滴在玻璃基板上，旋涂均勻。用強度為15mW/cm2的紫外燈曝光30s，以形成聚合物網絡。采用偏光顯微鏡（POM）觀察正交偏振條件下樣品的透光率來標定BSA的濃度。

　　圖(tu)2：生物傳感系統實驗裝置

　　圖2給出了用于蛋白質濃度分析的實驗裝置圖，其中信號發生器和ATA-7020高(gao)壓(ya)功率放大器通過同軸(zhou)電纜連接(jie)，用(yong)于在(zai)液晶器件上施加(jia)電場。

　　實驗結果：

　　1、單基底濃度檢測

　　首先在(zai)ITO玻璃基底上制備DMOAP垂直定向層，滴不同濃度的BSA并(bing)固(gu)定，隨后制(zhi)備LC/NOA65混合液，選取NOA65的含量（質量分數(shu)）為3%，旋(xuan)涂(tu)至玻璃基底，并(bing)采用紫(zi)外線照射固(gu)化。在叉指電極(ji)(ji)的正負極(ji)(ji)加(jia)電，電壓范圍控(kong)制(zhi)在0~50V。在偏光顯微(wei)鏡下觀察(cha)液晶在加(jia)電時的明暗變化。

　　2、高通量分析方案

　　在滴入BSA時，因為濃度不同會導致BSA液滴擴散的面積不同，所以同時檢測多個濃度的樣品具有一定的困難。為了克服這個困難，采用光刻方法在ITO表面電極之間制備正方形格子（液晶池子）陣列，其尺寸為800μm×800μm。每個液晶池子可以滴入不同濃度的BSA。為了保證滴入的BSA能夠完全在單個池子里面，不會與其他濃度的BSA混合，選擇直徑為300μm的毛細管進行點樣。隨后在其上制備液晶聚合物層，在POM下觀察。

　　實驗中制備的具有面內電極的單基底(di)液晶生(sheng)物傳感器，對(dui)其外加電場(chang)能夠提(ti)升傳感特(te)性(xing)的線性(xing)度。對(dui)BSA的檢測范圍達到10-3~10-7g/mL，其檢測極限可達到10-7g/mL。利用光刻技術在基底上制備了陣列化的液晶池子，提高了檢測蛋白質濃度的效率。由于偏光顯微鏡視場的限制，同時檢測的樣品的數目較少，未來可通過提升光刻精度減小液晶池子的方法來提升同時檢測的通道數目。

　　安(an)泰ATA-7020高壓放大器：

　　圖：ATA-7020高壓放大器指標參數

　　本文(wen)實驗素材由西安(an)安(an)泰電子整(zheng)理(li)發(fa)布。西安安泰(tai)電子是專業從事(shi)功(gong)率(lv)放大器、高壓放大(da)器、功率信號源、前置微小信號放大器、高精(jing)度電壓源、高精度(du)電流源等電子測量儀器研(yan)發、生(sheng)產和銷售的高科技(ji)企業。公(gong)司致力于功率(lv)放大(da)器、功率(lv)信(xin)號源、計(ji)量校準源等產(chan)品為核心的(de)相關行(xing)業測試解決方(fang)(fang)案的(de)研究，為用(yong)戶提供(gong)具有競爭力的(de)測試方(fang)(fang)案，Aigtek已(yi)經成為在業界擁有廣泛產(chan)品線(xian)，且(qie)具有相當規模的(de)儀器設備(bei)供(gong)應商，樣機都(dou)支持免費試用(yong)。如想(xiang)了解更多功率(lv)放大(da)器等產(chan)品，請持續關注(zhu)安(an)泰電子官網hkdyw.cn或撥(bo)打029-88865020。