新型光栅生物传感器材料、制备和器件应用研究

本项目拟利用偶氮聚合物表面起伏光栅制备和微接触软印刷相结合的方法，在玻璃、石英和光学聚合物等表面制备多孔聚合物材料的表面起伏光栅。通过在多孔材料特别是孔道内表面固定抗体和生物受体等，得到被生物活性分子修饰的起伏光栅。当这种光栅与含被检测物的溶液接触时，被检测物分子如抗原等会不断通过特征性相互作用被固定在多孔材料内部。此过程会改变固体和液体相间的相对折射率；如多孔材料有一定溶胀性的话，光栅参数也会有一定变化。因此，可将分子的生物化学作用转变为可检测的光电信号。本项目拟系统研究上述光栅生物传感器制备所需的材料和关键技术，如可制备多孔表面起伏光栅的聚合物材料的合成和结构优化；多孔光栅的表面活化，抗体和生物受体等分子的固定化；光栅周期、光栅宽度、光栅高度、光栅图案等的设计和精确控制等。通过实验和理论研究，建立能定量描述上述光栅生物传感器对一些典型的免疫和生物受体反应传感过程的理论和模型。