聚二乙炔囊泡的制备及其在医疗检测领域的应用

聚二乙炔(Polydiacetylene, PDA)因具有独特的光学及电子特性而受到广泛关注。两亲性共轭二乙炔(Diacetylene, DA)单体在一定条件下可以自组装成囊泡结构,紫外线辐射后,经1,4-加成聚合得到聚合物PDA囊泡。PDA在环境刺激下经历颜色和荧光变化,而PDA囊泡的类细胞膜结构使其具有很好的仿生特性,因此PDA囊泡可以用于细菌、病毒、酶等的检测以及疾病诊断和药物控释。本文介绍了PDA囊泡传感系统的制备以及固相聚合和颜色变化的机理,综述了PDA囊泡传感系统在医疗检测领域的研究和应用进展,并对PDA囊泡传感系统存在的问题和未来发展方向进行了总结和展望。     

定位在ZIF-8表面的金纳米簇以提高其荧光强度及检测高锰酸根离子的选择性

荧光金属纳米簇用于荧光分析时通常不具有选择性,限制了其传感应用。本研究合成了一种将金纳米簇(AuNCs)定位在沸石咪唑酯骨架-8(ZIF-8)表面的纳米复合物(AuNCs/ZIF-8),将其用于特异性检测MnO^-₄。采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱证明在此纳米复合物中,AuNCs通过配位作用固定在ZIF-8的外表面。与单独的AuNCs相比,此纳米复合物提高了AuNCs的光致发光强度,消除了Cu²⁺和Hg²⁺的干扰,对MnO^-₄显示出优异的"Turn off"选择性。紫外-可见吸收光谱和TEM结果表明,MnO^-₄对AuNCs/ZIF-8纳米复合物的传感机理基于荧光内滤效应。AuNCs/ZIF纳米复合物的猝灭与MnO^-₄浓度在1～30μmol/L范围内有良好的线性关系,检出限低至0.64μmol/L。     

金纳米棒免疫层析试纸条定量检测前列腺特异性抗原

建立了一种基于金纳米棒(GNR)的免疫层析方法,用于快速定量检测前列腺特异性抗原(PSA)。以GNR为标记探针,通过包裹羧基化的聚合物后,采用共价偶联的方式连接抗PSA单克隆抗体形成偶联物,以鼠抗PSA单克隆抗体和羊抗鼠IgG分别喷涂硝酸纤维素膜,形成试纸条的检测线和质控线,采用三明治夹心法构建GNR免疫层析试纸条,用于PSA的定量检测。结果表明,GNR免疫层析试纸条特异性强,稳定性好,灵敏度高,对PSA检测的线性范围为0.1～50 ng/mL,检出限为0.1 ng/mL,批内和批间变异系数均小于10%,且具有良好的保存稳定性。本方法可用于检测血清中PSA的浓度水平,对于前列腺癌的早期诊断、监测治疗及预后判断具有重要意义。     

荧光碳量子点在食品分析中的研究进展

碳量子点作为一类新型的荧光纳米粒子,由于其具有优异的光学性能、低毒性、良好的生物相容性,在食品分析领域显示出巨大的应用潜力。本文介绍了碳量子点的荧光检测机理包括内滤效应、光致电子转移效应、荧光共振能量转移效应等,综述了碳量子点在食品分析中的应用,如对重金属离子、食品添加剂、食源性致病菌、农药残留、兽药残留以及食品营养成分的检测等,讨论了碳量子点技术在食品安全领域所面临的挑战和前景。     

卵巢癌标志物溶血磷脂酸检测的研究进展

卵巢癌的死亡率高,是严重威胁女性健康的重大疾病。当前,由于缺乏有效、便捷的早期诊断技术,大部分卵巢癌患者被发现时已经处于中晚期而错失最佳治疗时机。因此,对早期卵巢癌的快速、灵敏、低成本和准确检测具有非常重要的意义。在早期卵巢癌患者血液中存在溶血磷脂酸(Lysobisphosphatidic acids, LPA)浓度升高现象,而在其它疾病中却较少出现此情况,因此LPA可作为一种高特异性、有良好临床应用前景的卵巢癌标志物。近年来,该领域的相关研究取得了较大的进展,开发了很多LPA的检测技术和方法。本文对LPA的检测方法进行分类、归纳和总结,着重介绍了近年来该领域的重要进展,最后对LPA标记物检测在临床应用方面所面临的挑战进行了分析,对其发展和前景进行了展望。     

基于氟引发串联释放的氟硼二吡咯类荧光探针的合成及其识别性能

以4-羟基氟硼二吡咯为荧光团,叔丁基二苯基硅基(TBDPS)作活泼羟基的保护基,设计合成了一种新颖的基于氟离子切断硅氧键,引发释放的氟硼二吡咯类氟离子荧光探针R.光谱实验研究表明,该荧光探针和氟离子作用后,紫外吸收光谱在605 nm处出现新的吸收峰,含R的溶液由橙黄色变成蓝色;荧光发射光谱中在514 nm处最大发射峰出...     

基于关键点的快速红外目标检测方法

针对红外探测系统对目标检测的实时性要求,提出了一种基于关键点的快速红外目标检测方法。以目标中心作为目标检测关键点,首先设计了轻量化的特征提取网络,之后结合红外目标较小的特点,利用不同层次特征的空间信息和语义信息设计了相应的特征融合网络,并最终实现目标类别、位置和尺寸信息的预测。在自建空中红外目标数据集上对模型进行了对比测试,与YOLOv3等经典检测模型相比,检测速度大幅提高,检测精度仅略有下降;与同类型快速检测模型Tiny-YOLOv3相比,在模型尺寸压缩至Tiny-YOLOv3尺寸的23.39%的情况下,检测精度提高了8.9%,在中央处理器(CPU)上运行的检测速度亦提高了13.9 ms/frame,检测性能显著提升,验证了方法的有效性。     

近红外激光甲烷同位素丰度传感器

面向石油化工等领域的气体检测分析应用,本团队采用可调谐激光二极管吸收光谱技术,研制了一种近红外激光甲烷(CH₄)同位素丰度传感器。为了提高同位素丰度的检测稳定性,采用自主开发的双比例阀压力控制模块动态控制气室压强。设定目标压强为13.332 kPa, 30 min压强监测结果的均值为13.326 kPa, 1σ标准差为25 Pa。为了提高同位素丰度的检测精度,采用线性回归算法替代传统的吸光度峰值比方法,并使用体积分数为5×10^-3的标准CH₄气体开展检测实验,将两种方法的检测结果进行了对比。结果表明:使用吸光度峰值比方法得到的同位素丰度(δ¹³CH₄)均值为1.633%,1σ标准差为0.962%,该结果与理论值偏差较大,且稳定性较差;使用线性回归算法得到的1σ标准差为0.367%,均值为-4.652%,与自然界甲烷的同位素丰度结果一致,该算法检测结果的稳定性是吸光度峰值比方法的2.62倍。本文提出的压力控制方案和线性回归算法,为研制可实用化的同位素丰度传感器奠定了基础,在环境保...     

一种新的红外脉冲热成像后处理方法

脉冲热成像技术作为一种新兴的无损检测技术已被广泛应用于红外领域,然而由于试样表面加热不均匀及表面发射率低导致的红外图像对比度低、噪声大等问题给缺陷的检测带来困难。本文基于长脉冲热成像技术对碳纤维增强塑料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)板和304不锈钢进行了无损检测研究,提出了比温度的图像后处理方法。该方法对温度序列图像的每一帧图像与前一帧图像进行作商的后处理操作,得到比温度的图像序列。从比温度序列中获取信噪比最大的图像,以进行缺陷识别和缺陷定量。结果表明,与此前的方法相比,该方法显著提高了图像的信噪比,更有利于检测更深、更小的缺陷,相比原始图像,信噪比提高了近98.46%。将该方法与半高全宽法相结合,对试样的尺寸进行定量检测。通过仿真和实验验证,该方法具有良好的鲁棒性,显著降低了缺陷尺寸定量的误差,该方法可作为一种有效的红外图像后处理及缺陷尺寸定量方法。