平面波导硅基结构表面的APTES修饰研究.pdf

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1、第26卷第2期传感技术学报V01．26No．2CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSFeb．20132013年2月TheResearchofAFIESModificationonSiliconStructureSurfaceBasedonHanarWaveguideWANGfingxue，XUEChenyang，LIUChao，WANG，ZANGJunbing，WEI(1．KeyLaboratoryofInstrumentationScience&DynamicMeasurement(NorthUniversityofChina)，

2、MinistryofEducation，NorthUniversityofChina，Taiyuan030051，China)Abstract：3一Aminopropyhriethoxysilane(APTES)isakindofcommonsurfacemodificationagents，whichcanbecoveredonthesiliconstructuresurfacebychemicalbondingtolinkfunctionalbiologicalmolecules．BasedontheresearchofPlanarWaveguideBio—s

3、ensordevices，surfacefilmlayerphysicalandchemicalcharacteristicswereanalyzed，andtheexperimentschemewas，optimized，tomakemicroroughnesslowerandimprovebiologicalmolecularfilmactivity．APTESisdissolvedseparatelyinPBS，ethanolandtoluenetoformAPTESmolecularfilmunderthesameconditions．Physicalan

4、dchemicalpropertieslikeRootMeanSquare(RMS)，contactangleandcomponentofdifferentsamplesurfacesareanalyzedbyAtomForcesMicroscope(AFM)，ContactAngleTesterandX—rayPhotoelectronSpec—troscopy(XPS)．FinalizedthebestsolventofsurfacemodificationonSistructurewithAFFESapplyingonopticalbiosensorandp

5、rovidedtheoreticalsupportforimprovingthesensitivityofplanarwaveguideopticalbiosensors．Keywords：opticalbio—sensor；APTES；surfacemodification；RMS；molecularactivityEEACC：723ojdoi：10．3969／j．issn．1004—1699．2013．02．003平面波导硅基结构表面的APTES修饰研究冰王景雪，薛晨阳，刘超，王永华，臧俊斌，韦丽萍(1，中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室，太原0300

6、51)摘要：3一氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)是一种常用的表面修饰剂，通过化学键合的方式覆盖在硅结构表面形成APTES膜层，用以链接功能性生物分子。本文基于平面波导生物传感器器件的研究，通过对结构表面膜层的物理化学特性进行分析，对实验方案进行优化，降低表面微粗糙度，提升生物分子膜层的活性。文中在相同的实验环境下，将AVFES分别溶于PBS、乙醇、甲苯溶液，进行APTES分子膜的生成。通过原子力扫描显微镜(AFM)、接触角测试仪、x一射线光谱仪(XPS)对不同样品表面微粗糙度(RMS)、接触角、成分等物理化学特性进行分析，确定应用于光学生物传感器器件APTES表面

7、修饰的最佳配剂，为提高平面波导生物传感器的灵敏度提供了理论支持。关键词：光学生物传感器；APTES；表面修饰；微粗糙度；分子活性中图分类号：TP212．3文献标识码：A文章编号：1004—1699(2013)02—0157—04平面波导生物传感器是最近发展比较迅速的传结构表面的化学特性与物理特性。感器之一。在硅基波导结构上固定功能性生物分灵敏度是平面波导光学生物传感器性能指标的子，使其与待测物质发生特异结合改变对波长的吸一项重要指标。在光栅、微环等硅基平面波导结构收等光学特性，进而改变谐振峰位置的偏移或大小，固定的前提下，结构表面修饰形成的生物分子膜特通过探测谐振

8、峰的变化实