非紧密堆积型光子晶体凝胶的制备及其压敏性质研究

利用简单的离心-重悬浮方法去除二氧化硅胶体溶液中的杂质离子, 通过静电排斥作用自组装形成非紧密堆积型二氧化硅光子晶体; 丙烯酰胺单体原位聚合形成聚丙烯酰胺凝胶锁定二氧化硅光子晶体的有序结构得到非紧密堆积的二氧化硅光子晶体凝胶, 该凝胶的Bragg衍射峰可以覆盖整个可见光区域; 利用聚丙烯酰胺凝胶的环境响应特性, 研究了光子晶体凝胶的压力敏感性质. 实验结果表明: 作用于光子晶体凝胶的压力变化导致其体积发生改变, 直接体现在光子晶体凝胶的Bragg衍射峰位置发生改变. 光子晶体凝胶在可视化检测方面具有潜在的应用价值.     

基于杂交链式反应的可视化免疫分析检测癌胚抗原

构建了基于杂交链反应的比色免疫分析方法,实现了对肿瘤标志物癌胚抗原的检测。在抗原-抗体的特异性结合作用下,在磁珠表面构建夹心式免疫复合物,进一步结合杂交链式反应(HCR)作为信号放大策略,将染料曙红Y嵌入至DNA长链中。在可见光的照射下,能使反应底液中的四甲基联苯胺(TMB)氧化,发生明显的颜色变化,由无色变为蓝色,且与癌胚抗原的浓度呈正相关性。在最优实验条件下,癌胚抗原的浓度在1 pg/mL^5 ng/mL范围内呈线性变化,检出限为1 pg/mL。     

面向单向器星轮自动化装配的视觉检测定位

针对传统单向器星轮人工装配效率低下问题，分析了单向器星轮装配过程，构建了基于计算机视觉技术的工业机器人自动化装配方案。首先利用CCD摄像机捕捉星轮表面形貌图像，然后利用Open CV视觉库进行了摄像机标定，再结合图像噪声去除，Hough圆检测，轮廓提取等技术，实现了星轮位姿的非接触式视觉检测。最后以单向器为例验证了该检测方法的有效性，机器人通过视觉获取的星轮位姿信息完成自动化装配。     

拉索锚固系统隐蔽部分安防预警检测装置的设计

 斜拉桥锚固区拉索索体隐蔽在预埋管内，肉眼无法检测其损伤情况。搭建了一套基于高分辨率的视频采集检测技术装置，实现了隐蔽段拉索索体的远距离观测和狭小空间内的外表损伤检测。系统主要由光学支架与精密机械支撑装置、光学成像系统、照明光源、驱动电机控制、IP摄像机视频采集系统等部分组成。设计了一套3个不同焦距（长焦、中焦和短焦）的望远物镜，通过转换器实现在不同监控距离上的适配选用，物镜系统与照明系统远分离，使成像光路有效地避开隐蔽部分的恶劣环境。实践证明，该装置能有效采集到清晰的索体外表面监控视频图像，可用于预应力构筑物安防预警等方面。     

一种基于DPA识别基团的可视化检测锌离子的荧光增强型探针

以N，N-二（2-吡啶甲基）胺（DPA）为识别基团，设计合成了一种用于检测Zn²⁺的荧光增强型探针WN，在CH₃CH₂OH/Tris-HCl（1：9，V/V，pH=7.4）缓冲溶液中研究了它对Zn²⁺的识别特性。实验结果表明，WN对Zn²⁺有较高的选择性和灵敏度，它们之间的结合比为1：1，对Zn²⁺的检出限为1.14×10^-8mol·L^-1。WN能够快速地可视化检测Zn²⁺，在HeLa活细胞中对Zn²⁺的荧光显微成像表明WN可应用于生物体的检测。     

基于智能弯曲双胶的铅离子可视化检测

以4-乙烯基苯-18-冠-6为识别分子制备了由响应层和非响应层组成的对Pb2＋敏感的智能弯曲双胶, 并将光子晶体的有序结构引入双胶的凝胶网络增强其在检测中的可视性. 将智能弯曲双胶置于不同浓度的Pb2＋溶液中, 其弯曲程度发生变化, 且与Pb2＋浓度相关. 在裸眼观测条件下, 根据智能弯曲双胶的弯曲程度可分辨0.1～10 mmol/L范围Pb2＋的浓度变化. 此外, 智能弯曲双胶的双层结构还可以抵消其它金属离子如Mg2＋, Na＋和Li＋及温度变化等非特异性因素的干扰. 基于上述实验发现, 可以建立一种全新的Pb2＋可视化检测方法, 在Pb2＋现场初筛检测中具有潜在的应用前景.     

比率型碳点荧光传感器检测机理与应用研究进展

比率型荧光传感器由于具有抗干扰能力强和灵敏度高等优点,在食品安全、金属离子检测、环境污染分析等许多领域显示出巨大的应用潜力。而碳点作为一种新型荧光材料,不仅具有优良的荧光性能,而且毒性低、易于表面功能化,非常适合构建比率型荧光传感器。本文就近年来比率型碳点荧光传感器在检测领域的研究进展进行综述,重点阐述了碳点的荧光检测机理,并根据碳点使用情况的不同,对不同类型的比率型碳点荧光传感器进行了分类总结。最后提出了该领域亟待解决的困难和问题,并对其在分析物检测方面的发展方向进行了展望。     

一种基于DPA识别基团的可视化检测锌离子的荧光增强型探针

以N,N-二(2-吡啶甲基)胺(DPA)为识别基团,设计合成了一种用于检测Zn2+的荧光增强型探针WN,在CH3CH2OH/TrisHCl(1∶9,V/V,pH=7.4)缓冲溶液中研究了它对Zn2+的识别特性。实验结果表明,WN对Zn2+有较高的选择性和灵敏度,它们之间的结合比为1∶1,对Zn2+的检出限为1.14×10-8 mol·L-1。WN能够快速地可视化检测Zn2+,在HeLa活细胞中对Zn2+的荧光显微成像表明WN可应用于生物体的检测。     

MnO2 nanozyme induced the chromogenic reactions of ABTS and TMB to visual detection of Fe2+ and Pb2+ ions in water

In this study, we used a simple and rapid colourimetric reaction for visual sensing of Fe²⁺ and Pb²⁺ ions in water by employing nano-MnO₂ as a natural oxidase mimic to respectively catalyse ABTS and TMB in citrate-phosphate buffer solution (C-PBS) at 25°C and pH 3.8. It was found that nano-MnO₂ possessed highly oxidase-mimicking activity with the K_m values of 0.030 and 0.027 toward ABTS and TMB, respectively, indicating TMB had a stronger affinity on nano-MnO₂ than ABTS. Interestingly, the presence of 0.01 mmol·L^?1 Fe²⁺/Pb²⁺ ion was able to significantly down-regulate the activity of MnO₂ nanozyme in nano-MnO₂-mediated ABTS reaction processes (P < 0.01), which mainly due to the strong adsorption of metal ion toward nano-MnO₂ surface via the electrostatic attractions, thus leading to the passivation and inactivation of MnO₂ nanozyme catalytic activity. Thereinto, Fe²⁺ reacted with multivalent manganese by oxidation-reduction, while Pb²⁺ was specifically adsorbed onto the surface of MnO₂ nanozyme and formed complexes. Notably, only Fe²⁺ ion inhibited the activity of MnO₂ nanozyme-TMB with a detection limit as low as 1.0 μmol·L^?1. In MnO₂ nanozyme-ABTS sensing systems, Fe²⁺ and Pb²⁺ ions detection limit of 0.5 and 2.0 μmol·L^?1 were, respectively, achieved with a linear response range of 0–0.02 and 0–0.8 mmol·L^?1, implying the developed MnO₂ nanozyme-ABTS sensor was potentially applicable for the visual determination of Fe²⁺ and Pb²⁺ ions in water. In the real water samples, MnO₂ nanozyme-ABTS achieved high accuracy (relative errors: 3.4?10.5%) and recovery (96?110%) for respective detection of Fe²⁺ and Pb²⁺ ions. The simple and rapid MnO₂ nanozyme-ABTS sensing systems might provide a practical assay for visual detection of Fe²⁺ and Pb²⁺ ions in the environmental water samples.     

A new Cu~(2+)-induced color reaction of a rhodamine derivative N-(3-carboxy)acryloyl rhodamine B hydrazide

A new rhodamine derivative,N-(3-carboxy)acryloyl rhodamine B hydrazide(CARB),has been synthesized,and its unusual spectroscopic reaction with Cu2+ has been investigated.The derivative exhibits a rapid and reversible non-fluorescent absorption upon coordination to Cu2+,which is a rather unusual phenomenon for rhodamine B derivatives.Stoichiometric measurements using the Job's method and the molar ratio method reveal that one CARB molecule combines two Cu2+ ions,and the two Cu2+ ions play different roles:one ...