這是一個(gè)關(guān)于碩士論文答辯范文PPT，主要介紹了相關(guān)研究背景、實(shí)驗(yàn)部分、結(jié)論、攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文等內(nèi)容。生物傳感器由識(shí)別元件、信號(hào)轉(zhuǎn)換器和信號(hào)處理器三部分構(gòu)成，通過信號(hào)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(xué)的和物理的等信息轉(zhuǎn)變成電信號(hào)、光信號(hào)、熱信號(hào)等，從而達(dá)到分析檢測被測物的目的。近些年來，生物傳感器在醫(yī)學(xué)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(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在生物研究領(lǐng)域，如DNA檢測、生物分子、蛋白質(zhì)及細(xì)胞檢測等，更是得到了快速的發(fā)展，歡迎點(diǎn)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(guān)研究背景fEQ紅軟基地
實(shí)驗(yàn)部分fEQ紅軟基地
結(jié)    論fEQ紅軟基地
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文fEQ紅軟基地
致    謝fEQ紅軟基地
一、相關(guān)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(shí)別元件、信號(hào)轉(zhuǎn)換器和信號(hào)處理器三部分構(gòu)成，通過信號(hào)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(xué)的和物理的等信息轉(zhuǎn)變成電信號(hào)、光信號(hào)、熱信號(hào)等，從而達(dá)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(xué)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(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在生物研究領(lǐng)域，如DNA檢測、生物分子、蛋白質(zhì)及細(xì)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(yīng)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(dòng)力、進(jìn)樣、模式選擇及樣品檢測四個(gè)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(dāng)大部分消逝波的光能耦合到表面等離子波時(shí)，將會(huì)使棱鏡中全反射光強(qiáng)迅速減少，這種情況下全反射的角度即為共振角。實(shí)驗(yàn)中預(yù)先將傳感器芯片修飾上某種具有特異性的物質(zhì)，流動(dòng)樣品與其特異結(jié)合，以電信號(hào)的形式將共振角變化反應(yīng)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(guān)聯(lián)。與傳統(tǒng)的生化分析方法相比，SPR的關(guān)鍵優(yōu)勢在于靶物質(zhì)可以直接實(shí)時(shí)檢測而不需要標(biāo)記，同時(shí)具有靈敏度高、穩(wěn)定快速、便捷實(shí)時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)在線實(shí)時(shí)連續(xù)檢測等適合生化分析的優(yōu)點(diǎn)，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(yīng)用fEQ紅軟基地
表面等離子共振生物傳感器在薄膜光學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)以及檢測分析分子之間的反應(yīng)動(dòng)態(tài)等領(lǐng)域均有較廣泛成熟的應(yīng)用，可以通過實(shí)時(shí)監(jiān)測SPR共振角，進(jìn)而對(duì)生物分子動(dòng)態(tài)結(jié)合進(jìn)行求證，同時(shí)也可以推斷出被分析物的濃度、親和力、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)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(gè)領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)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(shí)作為活性物質(zhì)，不僅參與了人體血液正常生理活動(dòng)，在抑制炎癥和促進(jìn)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(jī)理相聯(lián)系，因此對(duì)凝血酶進(jìn)行微量準(zhǔn)確快速的分析檢測對(duì)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(xì)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(yù)防以及實(shí)施用藥個(gè)體化的幾個(gè)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(xué)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(yīng)放大系統(tǒng)。具有高度親和力及多級(jí)放大效應(yīng)，特異性強(qiáng)，分子量大，親和力強(qiáng)，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(yīng)用。fEQ紅軟基地
4.2滾環(huán)復(fù)制放大fEQ紅軟基地
滾環(huán)復(fù)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(dòng)復(fù)制來實(shí)現(xiàn)核酸擴(kuò)增的技術(shù)，這種技術(shù)具有相對(duì)無限單鏈擴(kuò)增，不需要對(duì)模板進(jìn)行特殊的變性，快速、特異、靈敏等優(yōu)點(diǎn)，近年來，被廣泛應(yīng)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(duì)微量腫瘤標(biāo)志物的準(zhǔn)確靈敏檢測，是早診斷早治療的基礎(chǔ)。檢測凝血酶、核苷酸，對(duì)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(fù)制放大手段等，對(duì)信號(hào)起到了放大的作用，被放大的信號(hào)，再通過表面等離子共振儀的檢測進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到可以量化的數(shù)值，從而對(duì)微量的靶物質(zhì)進(jìn)行定性定量檢測。fEQ紅軟基地
二、實(shí)驗(yàn)部分fEQ紅軟基地
基于納米顆粒信號(hào)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(fù)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(hào)放大的SPR生物傳感器的研究fEQ紅軟基地
2.實(shí)驗(yàn)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(yīng)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(bǔ)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(jìn)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(guān)系圖: 20 μL/min(D)△ϴ = 0.48，50 μL/min(C)△ϴ = 0.5， 60μL/min出信號(hào)后調(diào)整為20 μL/min(A)△ϴ=0.58，80μL/min出信號(hào)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(shí)驗(yàn)過程中，溫度也是一個(gè)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(duì)于對(duì)比試驗(yàn)，應(yīng)設(shè)置相同的檢測池溫度，此外，本實(shí)驗(yàn)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(shè)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(yàn)總結(jié)，溫度過高或過低均易導(dǎo)致檢測池漏氣，影響檢測效果，所以一般實(shí)驗(yàn)時(shí)溫度設(shè)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(shè)計(jì)了一種基于納米金粒子質(zhì)量放大SPR信號(hào)，對(duì)表面等離子共振儀生物傳感器檢測方式進(jìn)行了探索，得到了較好的實(shí)驗(yàn)條件，并應(yīng)用該實(shí)驗(yàn)條件，利用親和素-生物素DNA為基底，通過生物條碼進(jìn)行信號(hào)放大，對(duì)靶DNA進(jìn)行了檢測，得到了較理想的SPR響應(yīng)信號(hào)。fEQ紅軟基地
第三章基于滾環(huán)復(fù)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(fù)制擴(kuò)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(shí)驗(yàn)的可行性檢驗(yàn)fEQ紅軟基地
3.結(jié)果與討論fEQ紅軟基地
反應(yīng)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(yīng)時(shí)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(duì)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(shí)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(fù)制放大技術(shù)，以及生物條碼技術(shù)，對(duì)檢測凝血酶的信號(hào)進(jìn)行放大，利用凝血酶與其抗體及適體的特異性結(jié)合反應(yīng)，使被放大的體系在SPR生物傳感器的芯片上得到固定，實(shí)現(xiàn)了對(duì)凝血酶的微量檢測，并且通過對(duì)反應(yīng)溫度、時(shí)間，聚合酶的濃度，以及生物條碼進(jìn)行了條件優(yōu)化，得到了檢測限為1 × 10-16 mol/L的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，同時(shí)通過加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了此方法的實(shí)用性，賦予此方案較佳的臨床應(yīng)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(yīng)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(duì)比實(shí)驗(yàn)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(yīng)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(yīng)時(shí)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(shí)驗(yàn)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(bǔ)配對(duì)、酶循環(huán)放大反應(yīng)，結(jié)合磁性微球、生物條碼技術(shù)進(jìn)一步增大響應(yīng)信號(hào)，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(bǔ)配對(duì)，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(bǔ)，經(jīng)SPR檢測技術(shù)間接放大了S1的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)低濃度單鏈DNA高靈敏度的檢測，并對(duì)檢測條件進(jìn)行了優(yōu)化。這種檢測方法為DNA的檢測提供了一個(gè)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(duì)儀器及反應(yīng)條件進(jìn)行了探索，利用生物素-親和素特異性結(jié)合進(jìn)行DNA捕獲探針的連接，根據(jù)DNA的互補(bǔ)雜交原理，通過納米金生物條碼對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，實(shí)現(xiàn)對(duì)較低濃度靶DNA的檢測，得到了明顯的檢測信號(hào)。fEQ紅軟基地
    第二部分利用滾環(huán)復(fù)制技術(shù)對(duì)SPR響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行離線預(yù)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(fù)制產(chǎn)物混合，對(duì)信號(hào)進(jìn)行二次放大，實(shí)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(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，實(shí)現(xiàn)對(duì)DNA的微量檢測。構(gòu)建了酶循環(huán)反應(yīng)，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(hào)，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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