| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-30页 |
| 1.1 引言 | 第11页 |
| 1.2 磁生物感器 | 第11-13页 |
| 1.2.1 磁传感器 | 第11-12页 |
| 1.2.2 基于磁性标签的磁生物传感器 | 第12-13页 |
| 1.3 GMR生物传感器 | 第13-17页 |
| 1.3.1 GMR效应 | 第13-14页 |
| 1.3.2 GMR生物传感器 | 第14-17页 |
| 1.3.3 GMR的发展方向 | 第17页 |
| 1.4 MEMS磁珠操控系统 | 第17-21页 |
| 1.4.1 外置磁场 | 第17-18页 |
| 1.4.2 内置磁场 | 第18-21页 |
| 1.5 集成微流控系统 | 第21-23页 |
| 1.6 本论文设计思想与研究内容 | 第23页 |
| 参考文献 | 第23-30页 |
| 第二章 基于GMR传感器的磁珠检测理论以及传感器设计 | 第30-46页 |
| 2.1 巨磁电阻效应(GMR) | 第30-34页 |
| 2.1.1 巨磁电阻效应的物理本质 | 第30-31页 |
| 2.1.2 自旋阀中的磁阻效应 | 第31-32页 |
| 2.1.3 自旋阀的单畴计算模型 | 第32-34页 |
| 2.2 超顺磁珠在外磁场下的磁化 | 第34-36页 |
| 2.2.1 磁珠信息 | 第34-35页 |
| 2.2.2 超顺磁珠对外磁场的响应 | 第35-36页 |
| 2.3 GMR传感器对磁珠的杂散磁场的检测 | 第36-39页 |
| 2.4 GMR传感器的设计与加工 | 第39-43页 |
| 2.4.1 GMR传感器的设计 | 第39-40页 |
| 2.4.2 GMR传感器的加工 | 第40-42页 |
| 2.4.3 GMR传感器的测试 | 第42-43页 |
| 2.4.4 GMR传感器的噪声检测 | 第43页 |
| 2.5 本章小结 | 第43-44页 |
| 参考文献 | 第44-46页 |
| 第三章 基于GMR传感器的分离式生物检测研究 | 第46-86页 |
| 3.1 GMR生物传感器检测方法 | 第46-49页 |
| 3.1.1 当前GMR生物传感器的检测的方法 | 第46-47页 |
| 3.1.2 生物溶液(PBS)对GMR传感器性能的影响 | 第47-49页 |
| 3.2 基于GMR传感器的分离式检测方法 | 第49-52页 |
| 3.2.1 分离式检测原理 | 第49页 |
| 3.2.2 磁珠样品的制备 | 第49-50页 |
| 3.2.3 磁珠样品的检测方法 | 第50-52页 |
| 3.3 基于GMR传感器对磁珠样品的分离式检测 | 第52-55页 |
| 3.3.1 磁珠样品的制备和表征 | 第52-53页 |
| 3.3.2 检测结果和讨论 | 第53-55页 |
| 3.4 基于GMR传感器对前列腺标志物PSA抗原的分离式检测 | 第55-66页 |
| 3.4.1 引言 | 第55-56页 |
| 3.4.2 试验材料 | 第56页 |
| 3.4.3 试验设计 | 第56页 |
| 3.4.4 PSA样品的制备 | 第56-61页 |
| 3.4.5 所用器件和检测仪器 | 第61页 |
| 3.4.6 检测结果和讨论 | 第61-66页 |
| 3.5 基于GMR传感器对大肠杆菌的分离式检测研究 | 第66-79页 |
| 3.5.1 大肠杆菌O157：H7 的概述 | 第66页 |
| 3.5.2 大肠杆菌O157:H7 检测方法研究进展 | 第66-67页 |
| 3.5.3 大肠杆菌O157：H7 检测生物样品制备 | 第67-71页 |
| 3.5.4 GMR传感器的优化和加工 | 第71-73页 |
| 3.5.5 GMR传感器对磁珠样品的分离式检测 | 第73-75页 |
| 3.5.6 GMR传感器对大肠杆菌的分离式检测 | 第75-79页 |
| 3.6 本章总结 | 第79-80页 |
| 参考文献 | 第80-86页 |
| 第四章 基于MEMS技术的磁珠操控微系统 | 第86-132页 |
| 4.1 磁珠操控的理论基础 | 第86-91页 |
| 4.1.1 磁珠在磁场中受到的磁场力 | 第86-87页 |
| 4.1.2 磁珠在流场中受到的水动力 | 第87-88页 |
| 4.1.3 微导线对磁珠捕获的理论计算 | 第88-91页 |
| 4.2 基于平面螺旋微线圈的磁珠捕获微系统 | 第91-108页 |
| 4.2.1 基于平面螺旋微线圈的磁珠捕获的原理 | 第91-92页 |
| 4.2.2 平面螺旋微线圈的磁场分布 | 第92-95页 |
| 4.2.3 基于平面微线圈磁捕获微系统的设计与加工 | 第95-99页 |
| 4.2.4 平面螺旋微线圈磁捕获微系统对磁珠的捕获 | 第99-105页 |
| 4.2.5 平面螺旋微线圈磁捕获系统对磁珠标记的大肠杆菌捕获 | 第105-108页 |
| 4.3 磁分离微系统 | 第108-128页 |
| 4.3.1 基于磁场力的磁珠分离原理 | 第109-110页 |
| 4.3.2 基于三维微线圈和软磁材料的磁分离微系统的设计 | 第110-117页 |
| 4.3.3 磁分离微系统的加工 | 第117-121页 |
| 4.3.4 磁分离微系统对M-280 磁珠的分离 | 第121-126页 |
| 4.3.5 磁分离微系统对磁珠标记的大肠杆菌的分离 | 第126-128页 |
| 4.4 本章小结 | 第128-129页 |
| 参考文献 | 第129-132页 |
| 第五章 基于GMR传感器的集成微流控系统研究 | 第132-145页 |
| 5.1 引言 | 第132页 |
| 5.2 基于GMR传感器的集成微流控系统的设计 | 第132-133页 |
| 5.3 集成微流控系统的加工 | 第133-137页 |
| 5.3.1 磁分离系统的加工 | 第134页 |
| 5.3.2 GMR传感器的加工 | 第134-135页 |
| 5.3.3 各部件的集成 | 第135-137页 |
| 5.4 集成微流控系统对大肠杆菌的检测 | 第137-143页 |
| 5.4.1 生物样品制备 | 第137-138页 |
| 5.4.2 实验设备 | 第138-139页 |
| 5.4.3 GMR传感器对超顺磁珠的原位检测 | 第139-141页 |
| 5.4.4 微流控系统对大肠杆菌的检测 | 第141-143页 |
| 5.5 本章小结 | 第143页 |
| 参考文献 | 第143-145页 |
| 第六章 总结与展望 | 第145-147页 |
| 6.1 总结 | 第145-146页 |
| 6.2 主要创新点 | 第146页 |
| 6.3 展望 | 第146-147页 |
| 致谢 | 第147-148页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 | 第148-151页 |
