基于纳米金星的层析试纸条用于检测HIV-DNA

构建了基于纳米金星(AuNSs)的快速、简单且可视化的横向流层析试纸条(LFTS),并用于检测人类免疫缺陷病毒的DNA。采用一步法合成AuNSs,并对其进行生物功能化,目标物与DNA修饰的AuNSs结合。该复合物通过碱基互补配对原则被捕获在测试线上,依据测试线上纳米金星颜色的变化进行定性和半定量分析,使用便携式读条器在最佳实验条件下进行定量分析。该方法的线性范围为0.2~50 nmol/L,检出限为0.14 nmol/L。相同条件下,该方法比传统纳米金试纸条的灵敏度约高5倍。该方法可用于人血清中HIV DNA的检测,结果良好。     

边缘保持滤波技术在空间色域映射中的应用

正色域映射是跨媒体图像复制中的一项关键技术,主要用以解决图像颜色信息在不同色域大小的颜色设备之间的准确传输。目前已有不少成熟的色域映射算法,其中,按照映射原理可以将色域映射算法分为逐点色域映射和空间色域映射两大类。逐点色域映射方法由于不考虑图像中像素间的颜色关系,因此会造成映射图像的细节丢失。空间色域映射方法考虑了每个映射点的空间颜色关系,是一种更为合理和更符合人类视觉特性的映射方法。但是,目前空间色域映射算法需要进行很多细节补偿,这将会产生视觉上较为明显的光晕效应。     

基于核酸适体的试纸条检测三磷酸腺苷

将核酸适体（Aptamer）的特异性与纳米金颗粒的独特光学性质相结合,制备了一种适用于小分子检测的干式试纸条。该试纸条以修饰功能化核酸适体（PloyT13-Aptamer）的纳米金为识别元件,在控制线（C）上修饰ployA13序列,与识别元件结合以判断试纸条的有效性;在测试线（T）上修饰与Aptamer部分互补的DNA序列,与待测物形成竞争关系,通过T线上纳米金显色的深浅来定性或定量分析待测物浓度。结果表明,优化实验条件下,观察T线颜色变化可实现三磷酸腺苷（ATP）的肉眼定性检测,视觉检出限为10μmol/L。使用Image J软件进行定量分析,试纸条检测范围为10～1000μmol/L,检出限为2.4μmol/L。该试纸条生物传感器可以在10 min内得出检测结果且特异性良好,血清中回收率为104.4%～119.0%,为ATP的现场快速检测提供了一种经济有效的方法。     

基于纳米金星的层析试纸条用于检测HIV-DNA（英文）

构建了基于纳米金星(AuNSs)的快速、简单且可视化的横向流层析试纸条(LFTS),并用于检测人类免疫缺陷病毒的DNA。采用一步法合成AuNSs,并对其进行生物功能化,目标物与DNA修饰的AuNSs结合。该复合物通过碱基互补配对原则被捕获在测试线上,依据测试线上纳米金星颜色的变化进行定性和半定量分析,使用便携式读条器在最佳实验条件下进行定量分析。该方法的线性范围为0.2～50 nmol/L,检出限为0.14 nmol/L。相同条件下,该方法比传统纳米金试纸条的灵敏度约高5倍。该方法可用于人血清中HIV DNA的检测,结果良好。     

图像比色法快速检测土壤中三硝基甲苯

建立了定量分析土壤中TNT的图像比色方法。通过建立溶液数字图像RGB值与溶液浓度间的线性关系,实现了对TNT溶液的定量分析。方法线性范围达到1~80 mg/L,检出限为0.39±0.05 mg/L,定量限为1.32±0.18 mg/L,达到光谱方法定量分析水平。对TNT丙酮溶液以及土壤中的TNT进行了定量分析,结果表明:图像比色法分析土壤中TNT是一种简易、快速、准确、经济的分析方法,在爆炸现场以及环境案件中现场快速检测TNT有着应用前景。     

基于图像识别原理的金标试纸检测仪样机研制

采用一种互补金属氧化物半导体(简称CMOS)数字图像传感器(TSL1301),研制出了盐酸克伦特罗胶体金标试纸检测仪。在4种不同检测频率(5,30,50和70KHz)条件下,该检测仪线阵图像传感器TSL1301,对空白试纸条检测数据的变异系数均小于0.22%;盐酸克伦特罗浓度为1.0~4.0 ng/m L时,其加标液含量与试纸条T线显色度,具有良好的二次拟合特性(R~2=0.995)。该方法适用于现场对盐酸克伦特罗进行快速定量检测。     

Schiff碱比色探针识别检测HSO_4~-

以2-羟基-1-萘甲醛和2-氨甲基吡啶为原料合成了一种简单的希夫碱化合物(L)。HSO_4~-通过水解L使溶液颜色由黄色瞬时变为无色,从而可实现对水介质中HSO_4~-的比色检测。体系具有很好的选择性。检测限为2.29×10~(-6)M。此外,L还可制成试纸,方便快捷地检测实际水样中的HSO_4~-。     

一种NBD比色荧光探针识别检测CN~-

合成了一种7-硝基苯并-2-氧杂-1,3-二唑(NBD)衍生物荧光探针L。在CH_3CN-H_2O(1∶1v/v,N-2-羟乙基哌嗪-N'-2-乙磺酸(HEPES),pH=7.4)体系中L对CN~-的响应表现为:黄色荧光猝灭,溶液颜色由淡黄变粉红。这是由于二者发生了亲核加成反应,从而导致PET效应增强,探针荧光猝灭。基于以上现象,L可对CN~-进行比色及荧光双模式的特异性检测,检测限为1.56×10~(-8)mol·L~(-1)。此外,可将L制成试纸条,使L对水体系中CN~-的检测更加方便快捷。     

基于免疫胶体金试纸条检测盐酸克伦特罗的便携式光电型传感器

利用免疫竞争抗制原理制备检测盐酸克伦特罗的免疫纳米金试纸条,盐酸克伦特罗与CLB-BSA复合物竞争性结合胶体金上抗体的有限位点,从而使试纸条上的检测带显色减弱或消失.将显色后的试纸条插入自行研制的光电型传感器的测试孔内,根据反射光的强弱计算出克伦特罗的浓度.结果表明:用光电传感方法检测盐酸克伦特罗的线性范围为1～10 μg/L,检出限为0.05 μg/L,回收率为85.5％～96.0％.此光电型传感器检测克伦特罗具有简便、快速、灵敏、特异性强的优点.     

氯嘧磺隆胶体金免疫检测试纸条的制备与应用

利用胶体金标记的经亲和层析纯化的氯嘧磺隆单克隆抗体,氯嘧磺隆-牛血清白蛋白,羊抗鼠IgG制备了氯嘧磺隆胶体金免疫检测试纸条。该试纸条的最低检测极限为100μg/L,检测时间10 m in。8个土壤样品分别添加0~2000μg/L的氯嘧磺隆标样,用0.15 mol/L NaHCO3提取2 h后用气相色谱和试纸条进行检测,如果以100μg/L作为阳性与阴性样品的区分标准,气相色谱和试纸条检测结果完全一致。所制备的胶体金免疫检测试纸条可以用于土壤中氯嘧磺隆残留的筛选。     

纯水与自来水中氰离子的比色检测

设计合成了水溶性比色传感器磺酸功能化的偶氮水杨醛吖嗪(S),其结构经由~1H NMR,ESI-MS确证。S在纯水与自来水中对氰离子(CN~-)具有专一选择性的比色检测能力,最低检出限分别为0.16和0.63μmol/L。可逆的质子转移检测机制赋予S循环再利用的优势,借助于检测试纸,实现了CN~-可逆的比色检测。该工作为纯水相中CN~-的检测提供了实验依据。     

基于亮蓝为显色剂的高酸度试纸

研究了色素亮蓝对氢离子浓度大于1 mol/L溶液的颜色响应及其变色机理,并将其作为显色剂应用于高酸度试纸的研发。 研究表明,固定于改性基纸上的亮蓝处于氢离子浓度为0.1~9.0 mol/L范围的介质溶液中时,其颜色变化表现出明显的酸度响应特征,即随着溶液酸度的提高,亮蓝逐渐由蓝色转化为蓝绿色、绿色、黄绿色直至黄色。 该响应具有普适性,不受无机酸的种类与氧化性强弱的影响。 采用分光光度法研究了溶液酸度对亮蓝光吸收特性的影响,提出其可能的变色机理。 以亮蓝为显色剂开发出高酸度试纸,该试纸可以直接检测溶液中0.1~9.0 mol/L范围内的氢离子平衡浓度,精确度为±1 mol/L。     

基于对Fe~(3+)-H_2O_2-OPD体系荧光和比色信号的增强检测多巴胺

利用多巴胺对Fe~(3+)-H_2O_2-OPD体系荧光和比色信号的增强,建立了一种荧光和比色双模检测的多巴胺传感方法。Fe~(3+)催化H_2O_2氧化无色的邻苯二胺(OPD),生成黄色且具有荧光信号的二氨基吩嗪(DAP),但是该反应很慢。多巴胺通过引发芬顿反应,促进Fe~(3+)-H_2O_2体系持续产生强氧化性的羟基自由基(·OH),从而加快了OPD转化成DAP的速率,使体系溶液颜色加深,荧光增强。基于此原理,通过测量Fe~(3+)-H_2O_2-OPD体系荧光和比色信号随多巴胺浓度的变化,可以实现多巴胺的双模检测。本方法荧光和比色检测多巴胺的线性范围分别为0.05~20#mol/L和0.10~18#mol/L,检出限分别为15 nmol/L和65 nmol/L(S/N=3)。荧光和比色双模式检测方法操作简单、灵敏度高、结果可视化,并增加了检测的准确度。将本方法应用于人尿液中多巴胺的检测,结果良好。     

CIECAM02色貌模型的视觉均匀性分析与模型优化

在Windows Vista操作系统中,微软公司新发布了WCS色彩管理系统替代原有的ICC色彩管理系统.新色彩管理系统的核心技术之一是:利用CIECAM02色貌模型置换ICC色彩管理中的CIELAB颜色模型,从而可以将人眼观察色彩时的环境等因素作为转换参数纳入色彩信息传输与再现的计算,使得在不同媒体或设备之间的色彩信息传输,从保证色度(chromaticity)测量值的正确传输转换为保证视觉效果的正确传输与再现.但实验证明,CIECAM02仍然存在视觉均匀性不够理想的缺点,这将会影响媒体或设备之间色彩信息转换的正确计算.本文首先利用国际上通用的四种色差评估数据(BFD、Leeds、RIT-DuPont和Witt)对CIECAM02进行局部视觉均匀性修正,优选出经过Witt修正后的明度(lightness)和Leeds修正后的彩度(chroma),然后再利用孟塞尔新标数据进行CIECAM02色貌模型整体均匀性修正.最后,用孟塞尔新标数据对修正前后的CIECAM02色貌模型进行检验.结果表明,修正后的CIECAM02色貌模型视觉均匀性无论是局部还是整体都有较大的改善.该实验成果不仅可以在计算机操作系统以及软件的色彩管理系统中直接应用,还可以为今后均匀颜色空间的研究提供参考.     

利用智能手机测定补铁药物中的铁含量*

为进一步提升图像比色法测定补铁药物中铁含量的准确性及普适性,考察了拍摄环境对结果的影响,确定了适用于图像比色分析的定量参数,比较使用不同容器来盛装溶液所获得的比色结果,在最优条件下测定了实际样品中铁的含量及加标回收率。结果显示,获得可靠数据的关键是将标准溶液、待测液以及空白溶液拍摄在同一张图片上;由溶液图像R值换算的吸光度值与浓度具有最佳的线性关系;分析以比色皿、试管、点滴板为容器获得的溶液图片,都能得到适合于定量比色分析的数据;测定的加标回收率大于95%。该方法操作简便,测定结果准确,可在各种条件下的高中化学实验室中开展。     

面向高保真再现的多光谱图像融合技术

面向高保真再现(高保真显示和高保真印刷)的多光谱图像融合是多光谱颜色再现的关键技术和核心环节.论文结合人类视觉系统的构成与特性,采用基于多分辨率分析理论的图像融合方法,并嵌入基于图像色貌模型的色彩转换方法,提出了面向高保真再现的多光谱图像融合方法,其核心为基于人类视觉系统的小波图像融合方法,并设计了融合框架、融合算法和融合效果评价指标.最后通过高分辨率图像与多光谱图像的融合试验,并通过融合指标的分析计算验证了此技术方法的有效性,它为颜色视觉的阶段理论学说提供了新的理论解释.     

基于荧光硅球的克伦特罗快速定量免疫层析试纸条的研制

采用荧光硅球为标记物制备了快速定量检测克伦特罗(CLE)的荧光硅球免疫层析试纸条。通过正交实验得到最优荧光硅球抗体标记量、硅球垫抗体标记物用量以及检测线抗原浓度。在最优条件下,试纸条线性范围为0.28~3.3 mg/L。猪尿样品CLE加标回收率为81.7%~101%,表明此试纸条可实现猪尿中CLE残留的快速定量检测。     

基于三唑磷残留限量值的多检测线免疫试纸条的制备与应用

建立了基于三唑磷残留限量值(MRL)的免疫层析检测方法,可裸眼观察判断谷物、蔬菜和水果中的三唑磷农药残留水平。以粒径20 nm的胶体金标记三唑磷单克隆抗体于金标垫上,包被不同浓度的三唑磷包被原(检测线T1、T2、T3线)、羊抗小鼠Ig G抗体(质控线C线)于硝酸纤维素(NC膜)上,与吸水垫及PVC底板组合成层析试纸条。以大米、甘蓝和苹果为对象,优化了样品前处理方法、提取试剂等条件。结果表明,基于1/10三唑磷MRL值的试纸条(I)对三唑磷的裸眼观察检测灵敏度可达0.005、0.01和0.02μg/m L,优化调整后获得试纸条Ⅱ灵敏度设定为国标GB2763中的三唑磷MRL值依次为0.05、0.1和0.2μg/m L,并与3条检测线一一对应。结合前处理方法优化结果,样品经乙腈提取后,用PBS稀释10倍或者等体积溶剂置换后检测,此两种试纸条在8~12 min内均可准确判定农产品中三唑磷的残留是否超过MRL值,同时多区间定量范围的设定亦可较为准确地定量其残留值,结果与GC方法一致。本研究采用基于MRL值的3条检测线,对检测结果的判定更为直接、准确,无需换算,为基于MRL农产品安全性的快速判断提供了更为直观、简单、准确的方法。     

氮掺杂石墨烯量子点用于定量分析牛血清白蛋白的含量

合成了氮掺杂石墨烯量子点,并基于茜素红-氮掺杂石墨烯量子点之间的相互作用形成氢键复合物,茜素红可以对所合成的氮掺杂石墨烯量子点产生明显的荧光猝灭作用(荧光关),氮掺杂石墨烯量子点荧光强度的变化(F0/F)与茜素红浓度(2.78~23.59 nmol/L)具有良好的线性关系,检出限为1.24 nmol/L;继续向该溶液中加入牛血清白蛋白,会使原已发生荧光猝灭的氮掺杂石墨烯量子点溶液的荧光发射强度得以恢复(荧光开),且荧光发射强度的恢复与牛血清白蛋白浓度(0.1~0.375 g/L)之间具有良好的线性关系,检出限为0.011 g/L。此外,该"关-开"荧光检测体系被用来定量分析人尿液中的牛血清白蛋白含量,方法已用于实际尿液样品的定量分析。     

亚铈试纸的设计与制作

以中速定量滤纸作为基纸,依次用作为基纸改性剂的十六烷基三甲基溴化铵(质量分数0.5%)和作为显色剂的二甲酚橙(质量分数0.2%)浸泡、晾干,制成亚铈试纸。 用1.000×10^-5~1.000 mol/L的Ce³⁺标准溶液分别浸泡该试纸,制成11种颜色的标准比色卡。 建立了强酸性Ce⁴⁺/Ce³⁺混合液中Ce³⁺浓度的半定量试纸测定法。 将本法应用于再生电解液和模拟有机合成液中Ce³⁺ 浓度的测定,表明只需用质量分数20%的六次甲基四胺缓冲溶液将试液调整至pH值5.0~6.0,结果准确度良好,共存的Ce⁴⁺、对苯二酚、对羟基苯甲醛、1,10-二羟基蒽醌等组分均不产生干扰。 该试纸具有制作方法简单、廉价易得、检测快速、易操作等优点,可应用于生产流程中Ce³⁺浓度的快速检测。