文献类型：学位论文

中文题名：应用于纳米孔DNA测序的前置放大器的研究

作者：沈斌[1];

机构：[1]华东理工大学;

导师：王慧锋;华东理工大学|季建华;华东理工大学

授予学位：硕士

语种：中文

中文关键词：纳米孔DNA悄测序;电阻反馈式Ⅰ-Ⅴ变换器;高频补偿;电容补偿;低通滤波器

摘要：纳米孔DNA测序技术在国内还是一个崭新的技术,但它发展迅速,成为了新时代快速高通量的DNA测序法,极具发展潜力。 纳米孔DNA测序技术的核心是对DNA单分子穿越纳米孔事件的检测,其穿孔时造成的离子电流差通常在皮安(pA)甚至是飞安(fA)级别,是属于微电流变换的范畴。本文旨在研究应用于纳米孔DNA测序法的前置放大器,将微电流信号变换为合适的电压信号。本文主要讨论的前置放大器的结构采用了单电阻反馈式的Ⅰ-V变换器,并使用低偏置电流的AD549作为直接与记录电极连接的运算放大器,前置放大器的微电流放大系数可以达到1mV/pA.同时,在使用电阻反馈式的前置放大器时,电阻的寄生电容会破坏系统原本的动态特性,另外,实验时出现的偏置电压、电极电容、膜电容、串联电阻也会引入伪差信号,影响DNA测序的准确性,因此研究时,需采取相关的补偿措施,以保证能够尽量减小记录时的噪声。 针对上述问题,本文研究设计了前置放大器的高频补偿以改善系统动态特性,为寄生电容设计了专门的电容补偿,通过在Multisim中仿真的方式,得到了预期的补偿效果。同时也为偏置电压设计了三种电压补偿、为串联电阻设计了两种压降补偿、为前置放大器的信号处理设计了低通滤波器。