基于立方体纳米氧化亚铜修饰的安培型葡萄糖生物传感器的制备及性能研究

将合成的立方体纳米氧化亚铜用于修饰玻碳电极,在其上固定葡萄糖氧化酶,构建了高灵敏的安培型葡萄糖生物传感器.采用X射线衍射(X RD)、扫描电镜(SEM)对合成的立方体纳米氧化亚铜及其修饰电极进行了表征.结果表明,合成的纳米氧化亚铜为均匀的立方体形状.采用循环伏安法(CV)、交流阻抗谱(EIS)、差分脉冲伏安法(DPV)及计时电流法(CA)考察了修饰电极的电化学行为.在含0.1 mmol/L葡萄糖的磷酸盐缓冲溶液(pH 7.4)中研究了立方体纳米氧化亚铜修饰电极的循环伏安(CV)响应,实验结果表明,此修饰电极对葡萄糖显示出良好的电催化性能.DPV响应电流与葡萄糖的浓度在5.0×10-6 ～4.0× 10-3mol/L范围内呈良好的线性关系,线性相关系数R2=0.9983,检出限为6.8×10-7 mol/L(S/N=3).CA实验结果表明,尿酸、抗坏血酸、D-果糖对传感器不产生干扰.本传感器具有较好的重现性和稳定性,可用于实际样品中葡萄糖的检测.     

一种新的基于正丁胺等离子体聚合膜的免疫传感器抗体(抗原)固定化方法

等离子体聚合膜 ( Plasma- polymerized film)是由有机蒸气在辉光放电下聚合而成 ,这种高度交联的膜具有均匀、超薄、附着力强、化学稳定、机械性能良好、基质类型多样以及成膜有机物品种多样等优点 ,因此已引起了传感器工作者的兴趣 ,目前 ,所研制的传感器已用于有机气体的测定 [1 ,2 ] .Karube小组报道了乙烯二胺等离子体聚合膜在免疫传感器方面的应用[3,4] .但由于抗体直接共价键合于等离子体聚合膜上 ,无法洗脱 ,使等离子体聚合膜修饰的传感器不能再生 ,而不同批次沉积的等离子体聚合膜其交联度、活性基团含量等又难以一致 ,严重影响了…     

基于金属离子螯合的压电免疫传感器新型固定化方法

提出了一种基于金属离子螯合作用的压电免疫传感器新型固定化方法. 先在压电石英晶振表面沉积正丁胺等离子体聚合膜(BA-PPF), 再在BA-PPF表面修饰可与金属离子螯合的氨三乙酸基团, 用金属铜离子活化后, 修饰了二乙三胺五乙酸基团的IgG抗体蛋白质分子即可螯合固定于BA-PPF上. 将固定了抗体的压电石英传感器用于正常人免疫球蛋白IgG (NHIgG)的测定, 其频率响应与NHIgG浓度在0.36～63.8 μg/mL范围内存在良好的线性关系. 这种新型压电免疫传感器固定化方法简单快速, 具有良好的通用性.     

桑色素分子印迹传感器的制备与应用

以邻氨基酚( o-AP)为功能单体,桑色素为模板分子,基于分子间的相互作用力,在金电极表面电聚合制备具有特异性识别孔穴的桑色素分子印迹传感器膜。采用循环伏安法( CV)、差分脉冲伏安法( DPV)等研究了分子印迹膜的性能和分子印迹效应。探索了聚合膜配比及聚合扫描圈数对传感器性能的影响,优化了洗脱时间和印迹时间。比较了此传感器对其结构相似物的选择性响应,发现其对桑色素检测具有良好的选择性。在最佳实验条件下,此传感器对桑色素浓度定量测定范围为0.05~1.70μmol/L,线性方程为I(μA)=1.0800lgc(mol/L)+9.3599, R=0.9934,检出限为0.01μmol/L。用此传感器测定黑茶样品中桑色素的含量,加标回收率为104.0%~108.0%。     

输出多线型微环谐振器的研究

为了能够得到洛伦兹线型、Fano线型、类电磁诱导透明和类电磁诱导吸收这4类线型,提出了一种基于FabryPerot(FP)腔的微槽型微环谐振器。该结构在FP腔外侧引入了两个空气孔来提高品质因数。通过改变结构参数和选取不同的波长范围,实现了以上4类线型。采用的模拟仿真方法为时域有限差分法,结合传输矩阵法,对所提结构进行了模拟仿真和参数优化数值模型的建立。仿真结果表明,所提结构的品质因数达到了90112,消光比约为15 dB。     

1MV小型重复频率Marx发生器研制

设计了MV级小型重复频率Marx发生器,简化了发生器充放电回路,减小了能量损失;分析了隔离电感变化时对发生器输出脉冲电压波形的影响,减小了隔离电感体积,提高了隔离有效性;优化了开关腔体结构,实现了间距连续可调,且受外围结构的变化或振动影响,13个开关间隙置于同一垂线上,火花放电时产生的紫外线或射线相互照射,加速了开关导通,减小了Marx发生器输出电压抖动。塑壳电容降压使用,提高了发生器的可靠性;通过Pspice模拟和三维静电场分析,实现了发生器小型化,整个Marx发生器放置在一个密封纯净SF6气体的金属圆筒内,体积小于0.25m3。优化设计和实验研究,发生器在高阻负载上输出峰值1.02MV、前沿约30ns的高压脉冲,发生器储能290J,电压幅度抖动约10%,前沿抖动小于10ns,可实现重复频率20Hz稳定运行。     

一种新的压电免疫传感器中生物分子固定化方法的研究

生物分子固定化或传感界面设计技术是研制压电免疫传感器的关键之一。本文 结合自组装单分子膜（SAMs）和聚电解质静电吸附组装技术，提出了一种新的压电 免疫传感器中生物分子固定化方法，研制成一种检测补体C_3的压电免疫传感器。 先在石英晶振的金电极表面组装一层胱胺SAMs，再在膜上组装带相反电荷的聚苯磺 酸钠（PSS）单层膜，通过静电吸附作用固定抗体（抗原），实现对相应抗原（抗 体）的检测。利用扫描电镜技术，从形态上考察了晶振组装胱氨SAMs与PSS及固定 补体C_3抗体后的表面形貌。研究了抗体的固定化条件，探讨了传感器采用这种固 定化方法的响应与再生性能，并与戊二醛键合固定法进行比较。结果表明，这种固 定化方法不仅对蛋白质类生物分子的固定化具有普适性，而且对所固定的生物分子 的活性影响小，传感器的响应的频移值大，灵敏度高，选择性和再生性能均较好。     

叶片光化学植被指数(PRI)的修正及其敏感性分析

光化学植被指数(PRI)被成功的应用于估算不同叶片生化组分的光能利用率(LUE),这些生化组分包括叶片含水量、氮元素浓度等。以往的研究中已经成功建立了叶片、冠层和景观尺度PRI和LUE的相关关系。但是,为了利用PRI更加准确地估算叶片LUE,很多问题仍然亟需解决,比如当LUE高于0.03 mol CO₂ mol-1 PPFD(photosynthetic photon flux density),PRI会出现一个明显的饱和区域以及PRI和LUE关系会随季节发生较大变化。文章对PRI进行了修正,并基于PROSPECT模型对这一修正形式进行了4个参数的敏感性分析。分析结果表明,叶片SR-PRI(Simple ratio PRI) 对叶肉结构参数(N)、叶绿素浓度(c_ab)敏感性要高于叶片的等效水厚(c_w) 和干物质浓度(c_m)。因此叶肉结构参数(N) 和叶绿素浓度(c_ab)的微小变化都会造成SR-PRI的较大变化,进而影响到LUE的估算精度。对SR-PRI的实证实验表明,这一指数也能够很好地用来估算叶片的光能利用率并且结果要优于PRI和LUE之间的相关关系。SR-PRI最重要的一方面在于其更清晰的物理意义和对531 nm处反射率变化的敏感性,因为这一波段位置的反射率变化是评价光能利用率的核心参数。     

小型化紧凑型高功率宽谱源

分析改进了电感隔离型重频Marx发生器整体电路和主元件排列,实现了自建立和结构紧凑的发生器。优化设计了谐振器的对地开关和耦合器,提高了谐振器的输出效率。通过实验研究得出:宽谱源辐射因子175kV,重复频率20Hz,中心频率300MHz,百分比带宽22%。该源体积小于0.2m3,重量约200kg。通过系统集成,使整套系统具备了可移动、整体360°旋转和远程控制等功能。     

光脉冲对光导开关非线性导通性能的影响

设计了异面结构的GaAs光导开关,开关厚度为0.6mm,电极间隙为3mm。利用半导体激光二极管对开关进行了触发实验。随着开关两端偏置电压不断升高,开关输出脉冲幅度线性增加,输出波形与光脉冲相似,当偏置电压超过一定阈值,开关输出脉冲幅度显著增强,输出脉冲前沿快于光脉冲,开关进入了非线性工作模式。开关进入非线性模式,除了与偏置电压有关外,还与触发光脉冲前沿、能量有关,实验发现触发光脉冲前沿越快,能量越高,开关越容易进入非线性工作模式,所需的偏置电压也越低,但当电压低至某一阈值时(实验中约6kV),即使增加触发光能,开关也无法进入非线性模式。