利用智能手机和应用程序确定颜色主波长的pH比色法定量

利用比色法对不同pH溶液的显色产物的进行分析时,由于显色产物的色调发生变化,因此通过直接分析显色产物数字图像的RGB值无法实现pH精确测定。现有的基于颜色其它指标的pH确定方法,存在计算复杂和工作曲线非线性的问题。本文提出利用智能手机和应用程序(APP)分析显色产物数字图像的主波长进行pH的确定新方法。研究发现,pH与显色产物颜色主波长呈现良好的线性关系,并据此编写智能手机应用程序,通过调用手机摄像头采集显色产物的图片,并自动对采集到的图片进行分析得出溶液pH。当pH范围在4.0~7.0和7.5~10.0时,分别与其显色产物颜色的主波长有良好的线性关系。     

发夹式DNA探针检测水中汞

利用荧光染料双标记的DNA探针,实现了对水中Hg~(2+)的一步检测。实验中使用的DNA探针是富T结构的发夹式DNA探针链,若水样中不存在Hg~(2+),双标记的DNA探针两端的荧光染料Cy3与Cy5之间的距离很小,会发生荧光能量共振转移,Cy3的荧光发射强度降低;反之,Hg~(2+)会与DNA探针上的T碱基生成T-Hg~(2+)-T的稳定结构,使DNA链结构发生变化,同时Cy3,Cy5之间的距离变大,二者间的能量共振转移减弱甚至消失,Cy3的荧光发射强度回升。因此,通过Hg~(2+)的浓度与Cy3的荧光发射强度的变化的线性关系,可以实现Hg~(2+)的定量检测。     

发夹式DNA探针检测水中汞EI北大核心CSCD

利用荧光染料双标记的DNA探针,实现了对水中Hg^(2+)的一步检测。实验中使用的DNA探针是富T结构的发夹式DNA探针链,若水样中不存在Hg^(2+),双标记的DNA探针两端的荧光染料Cy3与Cy5之间的距离很小,会发生荧光能量共振转移,Cy3的荧光发射强度降低;反之,Hg^(2+)会与DNA探针上的T碱基生成T-Hg^(2+)-T的稳定结构,使DNA链结构发生变化,同时Cy3,Cy5之间的距离变大,二者间的能量共振转移减弱甚至消失,Cy3的荧光发射强度回升。因此,通过Hg^(2+)的浓度与Cy3的荧光发射强度的变化的线性关系,可以实现Hg^(2+)的定量检测。     

智能手机微孔板分析仪的开发与HSA的定量检测

研究开发了基于智能手机的便携式96微孔板检测技术与仪器,并利用所开发仪器实现了人血清白蛋白(HSA)的高通量快速定量检测。该文首次通过设计大孔径聚焦透镜和均匀面光源,利用智能手机实现了对通用96微孔板的全范围准确成像,结合开发的手机应用程序可实现对检测样本的自动分析。所开发分析仪对HSA标准样品的检测结果与酶标仪检测结果具有高度的线性关系,相关系数为0.989 3,证明其具有良好的准确性与可靠性。开发的分析仪的检测范围为21.45～60.06 g/L,对病人血清样品中HSA的检测结果与医院使用的生化分析仪检测结果一致,证明分析仪可用于临床中HSA的检测。该仪器具有成本低和体积小的特点,可推广至经济不发达地区、基层医疗机构和普通用户家中,对疾病的现场快速诊断具有重要意义。     

基于智能手机数字比色法的有机磷农残快速检测技术研究

提出了基于智能手机实现有机磷农残的快速定量检测方法,分析了智能手机的性能对检测结果的影响;并利用LED面光源解决了因照明条件的变化所引起的采集图片颜色不均匀的问题,提高了检测的准确度。实验将LED面光源垂直放置于样品上方,智能手机置于样品正前方对有机磷农药样品进行图片采集,检测结果与紫外可见分光光度计所测结果一致,二者具有良好的线性相关度。     

基于颜色主波长与补色波长的比色法定量检测

利用sRGB(Standard RGB)颜色空间与国际照明委员会(CIE)色度系统的转化关系以及CIE 1931色品图的性质,编写MATLAB程序实现了颜色的RGB信息到颜色主波长或补色波长的转化,并将此程序用于分析面光源下采集到的显色产物的图片。利用颜色的主波长实现了对pH值的定量检测,利用颜色的补色波长完成了对亚硝酸根离子的定量检测。当pH值分别在4.0~7.0和7.5~10.0范围内,pH值均与其显色产物颜色的主波长呈线性变化;亚硝酸根离子浓度在10~40 mg/L范围内与其显色产物颜色的补色波长有良好的线性关系,通过结合图片的G值分析,扩大了传统吸收光谱法的检测范围。     

基于蓝光技术的数字化分子诊断与检测技术

该文基于课题组前期对CD/DVD技术的生物光盘检测技术的研究基础上,建立了基于全新的BD技术的分子定量检测技术。与CD和DVD相比,BD光驱具有更小的激光聚焦光斑,实现了更高的检测通量与检测灵敏度。通过在蓝光光盘表面制备大小和灰度不同的墨点阵列,并利用标准BD光驱结合光盘质量诊断软件进行测试,分析了系统的横向分辨率以及用于定量检测的可行性,结果表明蓝光检测系统具有较高的灵敏度和横向分辨率(100μm)。在BD光盘表面成功制备了生物素—链霉亲和素结合反应阵列,利用标准BD光驱以及纠错软件,实现了对链霉亲和素的定量检测。     

基于纳米金-适体结构的智能手机补色波长法检测磺胺二甲嘧啶

通过制备纳米金颗粒-适体结构,结合智能手机数字比色法实现了磺胺类抗生素磺胺二甲嘧啶(SDM)的快速定量检测。核酸适体通过静电作用结合在纳米金颗粒表面,可通过改变纳米金颗粒表面的电荷密度,使纳米金无法聚集,结合适体链的纳米金溶液呈现稳定的红色;目标分子与适体链特异性结合后,导致适体链从纳米金颗粒表面脱离,进而纳米金颗粒发生聚集,溶液颜色由红色变成蓝紫色。利用智能手机获取检测溶液的数字化图片,并用自行设计开发的手机App对图片的补色波长进行分析,可实现对SDM的定量检测。该方法检测范围为0~5μg/m L,检出限为0.13μg/m L。     

构筑内标化表面增强拉曼散射基底用于梨汁中福美双的检测

本文基于表面增强拉曼光谱(SERS)技术，以内嵌有4-巯基苯甲腈(4-MBN)的银包金核壳纳米粒子(Au@4-MBN@AgNPs)为SERS基底，结合高通量疏水纸基，建立了一种免标记、高灵敏的福美双检测方法。内标探针4-MBN的引入显著提高了SERS基底的重现性；疏水纸基的使用进一步提高了检测的灵敏度。结果表明：福美双与内标探针的SERS信号强度比值(I_R=I₁₃₈₁/I₁₅₈₂)与不同浓度福美双之间具有较好的线性关系，相关系数R²为0.9990,检出限(LOD)为2.70×10^-10 mol/L。梨汁中加标回收率为85.36%～89.15%,与高效液相色谱-串联质谱法的检测结果(86.21%～91.68%)具有较好的一致性。本文提出的福美双检测方法操作简单、成本低、普适性强，为农残的快速、准确定量检测提供了新的可能。