纳米复合膜修饰技术用于开发肺癌诊断电子鼻的研究

基本信息
批准号:81260487
项目类别:地区科学基金项目
资助金额:47.00
负责人:李迎春
学科分类:
依托单位:石河子大学
批准年份:2012
结题年份:2016
起止时间:2013-01-01 - 2016-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:韩博,刘冬,李乐,王小记,刘媛
关键词:
电子鼻癌症诊断电容未加工超声传感器二步修饰技术
结项摘要

This application is about to develop a microsensor system used for lung cancer diagnosis. On the basis of previous work, original two-step nanocoating technique will be employed for modifying capacitive micromachined ultrasonic transducers, in order to transfer the transducers into bio/chem sensor array. The complex membranes include a homogeneously covered nanoparticle layer at the bottom, which is supposed to determine the acoustic wave characteristic of the whole system, and a second layer which contains different materials to allow for selectivity. Surface modification chemisty and molecularly imprinted techniques will be applied to obtain compounds which show the highest sensitivity to target analytes. The influence of different materials and their arrangement on sensor performance will be investigated, so as to provide guideness to related modification work. Since it has been proved that there exist specific "biomarkers" in lung cancer patients' breath, the built-up bio/chem sensor is expected to "smell" cancer in a simple and quick manner. This research is likely to render a new inexpensive strategy for quickly diagnosing the related cancer in wide scale, which is very meaningful for the early discovery and prevention of the disease.

本申请将建立纳米复合薄膜体系来修饰电容微加工超声传感器,将其开发为可以通过检测呼吸气体来诊断肺癌的传感元件。在前期工作的基础上,采用创新的两步涂膜技术对微加工传感芯片进行修饰,将其转化为生物/化学传感器阵列。阵列首先被纳米微球均匀涂覆在整个表面以决定整个系统的声学特性,继而不同的传感单元将被不同的气敏材料所涂覆,以实现对不同类别的气体分子产生有差异的识别特性。通过表面修饰化学,分子印迹自组装聚合等技术对涂膜介质进行合成和改造,获得对目标化合物有最大灵敏度的材料。系统研究不同材料和薄膜组成对微传感器的性能影响,为该传感器的修饰工作提供较全面的指导。由于肺癌患者呼吸气体中含有特征标识物,该传感器有望"嗅"出癌症,具有简单快速和分辨率高的特点。本研究为电容微加工超声传感器在气体检测方面的应用做出了开创性工作,为相关疾病的大规模快速排查提供了全新的低成本手段,对病症的及早发现和预防有着重要意义。

项目摘要

肺癌是当前世界各地最为常见的恶性肿瘤之一,其具有发病率高,存活率低的特点,因此肺癌的早期诊断对于肺癌防治具有重要意义。研制一种方便、快捷、无损的电子鼻,能够检测出肺癌病人呼出的特征性气体,将有利于肺癌的早期辅助诊断。本项目建立了由纳米复合薄膜体系修饰的气敏传感器,将其开发为能够对肺癌标识气体发生特异性识别并产生电信号的传感元件。传感器的制备采用两步涂膜技术,首先采用纳米增敏材料涂覆在整个传感芯片表面,达到增加传感面积和提高电子传输速率的目的;继而采用不同的气敏材料来修饰多个传感元件,以实现对不同类别气体分子的特异性识别和检测。在研究过程中,通过表面修饰化学,分子印迹自组装聚合等技术对修饰材料的涂覆过程进行改造和优化,获得多种检测性能优良的传感器,方法验证学实验的各项指标合格,且检测速度快,重复性好。本研究为纳米复合薄膜传感器在气体检测方面的应用做出了开创性工作,为相关疾病的大规模快速排查提供了全新的低成本手段,对病症的及早发现和预防有着重要意义。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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