基于智能手机的即时检测

新冠肺炎疫情的爆发使人们对即时检测(POCT)的需求不断增加,而智能手机作为目前人类最离不开的工具,在POCT中具有巨大的应用潜力。基于智能手机的POCT有以下独特的优点:(1)操作简单,不需要专业培训;(2)无需长时间等待,可以及时获得测试结果;(3)制作成本低,有利于在资源有限地区使用。因此,基于智能手机的POCT正迅速成为传统实验室检测的潜在替代方法。在这里,我们以POCT所检测的对象(体液、挥发性有机化合物、生命体征)为分类的基础,并结合目前主流的传感策略,包括比色技术、荧光技术、电化学技术、压电传感、热电传感、超声传感、光电传感等,对近三年基于智能手机的传感器在POCT中的应用进行了全面的回顾。我们评估了这些传感器的性能以及发展潜力,此外,还介绍了POCT中使用的新兴技术,如纳米技术、柔性电子器件、微流体技术、生物可降解技术、自供能技术、多路检测等。最后,总结了目前基于智能手机的POCT面临的问题,并对其未来的发展进行了展望。     

基于智能手机定量检测多种心肌指标物浓度的方法研究

该文研制了一套心肌指标物定量检测系统,可应用于基质金属蛋白酶-9(MMP9),生长刺激表达基因2蛋白(ST2)和正五聚蛋白3(PTX3)3种心肌指标物浓度的检测。利用手机摄像头对反应溶液进行拍照,通过手机应用程序将照片传送至服务器,服务器利用自定义比色算法对图像分析处理,然后将指标物浓度结果显示在手机界面上。经分析比对,3种指标物基于图像蓝色通道的标准曲线与四参数拟合模型均有良好的一致性(r~2分别为0.999 7、0.999 8、0.999 8),与商用酶标仪绘制标准曲线趋势一致。利用该方法分别对41份血清样本进行MMP9检测,对43份血清样本进行ST2检测和对40份血清样本进行PTX3检测,并与商用酶标仪检测结果对比。结果显示,该方法测得的3种指标物浓度与商用仪器检测结果分别具有95.12%、97.67%和95.00%的高度一致性。该方法可用于即时诊断、远程监测心血管疾病患者指标物浓度。     

利用智能手机外设传感器可视化测量导热系数

基于传统导热系数的测量方法,将集成式温度传感器换为测温更加灵敏且能通过蓝牙与智能手机连接实现可视化测温的探针温度传感器,利用其配套软件导出实验数据至手机Excel并直接利用手机Excel拟合出“温度-时间”曲线,计算待测物体的导热系数.研究结果表明,与传统方法相比探针法测得的实验结果相对误差更小、不确定度也更小.利用智能手机外设传感器进行可视化测量,不仅可以扩充智能手机的物理测量范围,还可以发挥智能手机的计算功能,从而在一部手机上完成物理测量和数据处理的全过程,方便开展居家实验,为今后创新性实验研究开创新的思路.     

Toehold链置换辅助智能手机比色法特异性检测废水中新冠病毒靶标RNA

基于Toehold介导的链置换反应（TSDR）与DNA酶,构建了一个强特异性及低成本检测废水中SARS-CoV-2靶标RNA单碱基突变的比色生物传感器。SARS-CoV-2靶标RNA与双链DNA(dsDNA)引发TSDR,释放出完整的G-四链体序列并与氯化血红素（Hemin）结合,形成G-四链体/Hemin DNA酶,进而催化双氧水氧化3,3’,5,5’-四甲基联苯胺,使溶液呈蓝色。当SARS-CoV-2靶标RNA存在单碱基突变时,TSDR被抑制,导致裸眼观察到的溶液颜色与未突变异的靶标相比更浅。同时采用智能手机摄像头捕捉溶液的RGB值变化（ΔRGB）,对裸眼观察结果的准确性进行验证。在最优条件下,构建的比色生物传感器能够特异性识别单个碱基突变的SARS-CoV-2靶标RNA,具有用于废水中SARS-CoV-2变异毒株检测的潜力。     

基于智能手机现场快速检测技术研究进展

作为一种便携式的功能性移动电子设备,智能手机的广泛应用为便携式检测提供了发展平台,并在临床诊断、食品安全分析和环境监测等领域表现出巨大的应用潜力。本文综述了2018～2022年,基于智能手机与比色法、荧光法、化学发光法、电化学分析、免疫分析及微流控分析等技术联用的即时检测应用研究进展,并对其发展趋势和应用前景进行了展望。     

利用安卓智能手机快速检测透明有色溶液的浓度

利用安卓智能手机的CMOS传感器并配合安卓手机软件Color Grab来获取不同浓度透明有色溶液的L*、a*、b*值,并将相应数据导入Excel处理后得到相应的色差值,通过建立色差值与浓度之间的数值关系,再利用智能手机采集待测透明有色溶液的色差值,即可得到待测溶液的浓度。系统经过定标后测量的过程即不再需要标准溶液。     

智能手机中加速度计的原理及教学应用

智能手机传感器为物理教学带来了全新的教学方式. 对此, 笔者详细介绍了手机加速度计的工作原 理, 解决如何通过内部的弹簧 重物系统, 实现测量静止时手机所受的重力加速度. 而后, 将手机加速度计引入物理 教学中, 研究自由落体运动. 与传统教学相比, 智能手机传感器的引入使物理教学更形象、 更直观、 更有效率     

智能手机变身无线摄像头助力物理课堂教学

基于当下教师基本都拥有智能手机的现状, 提出了利用相应软件将安卓系统手机或者I O S系统手机 ( 苹果) 变身无线摄像头的方法, 助力物理课堂教学, 使教师在作业展示时更贴近学生, 习题教学时更具有示范性, 实验演示时更便于学生观察     

物理实验Plus移动学习平台效果的研究

利用智能手机来辅助传统的以课堂教学为主的学习方式,通过调查124名就读于我校化学工程学院大二学生填写的主观意见表,探讨使用智能手机是否可以增强学生物理实验学习效果。研究发现,智能手机是一个非常有用的工具,可以提供实验安全信息、管理要求、物理实验室仪器操作和数据处理方法等有关知识。然而对于如何写一份合格的实验报告并没有太大的指导性,这是由于每个实验老师的评价标准不同。与此同时,我们还发现男生比女生更乐于用智能手机学习。