微流控芯片分析系统中硅胶整体柱和膜滤复合预处理单元的构建

以改性C18反相硅胶整体柱为微流控芯片分析系统中固相萃取介质材料, 构建不同功能单元的样品预处理微分析系统, 实现了血清样品中痕量盐酸多巴酚丁胺的富集. 初步构建了单一改性硅胶微柱固相萃取预处理单元, 测试得到了改性硅胶整体柱对血清中痕量盐酸多巴酚丁胺的平均富集倍数为77.2, RSD为12.35％. 为了提高测试的精密度, 进而设计含膜复合式预处理芯片, 探讨了不同预处理单元对血清样品中痕量盐酸多巴酚丁胺富集效率的影响, 优化设计了外接式硅胶整体柱-亲和膜微芯片固相萃取预处理单元, 复合式的反相硅胶整体柱对血清中微量盐酸多巴酚丁胺的平均富集倍数提高到89.4, RSD为4.37％. 结果显示了该预处理单元在血清中痕量药物富集的可行性和有效性.     

混合集成微型光纤光谱仪的实验测定

文中简述了所研制微型光谱仪的基本原理和基本结构,并对该微型光谱仪进行了实验测试和标定。在实验中采用汞灯作为测试所用的光源,分别使用不同芯径和数值孔径的光纤作为光输入元件,实验结果表明该光谱仪具有很好的线性度,在采用50μm的多模光纤时,光谱分辨率可达13.8nm,在采用9μm的单模光纤时分辨率可以达到5.5nm。     

基于G-四联体的纳米探针比色检测铅离子

基于纳米探针和G-四联体建立了简便快速检测铅离子的方法. 纳米探针采用金纳米粒子自组装修饰富G寡核苷酸制得, 在铅离子存在下, 纳米探针上的富G寡核苷酸形成G-四联体, 导致纳米探针凝聚变色. 在优化条件下, 比色检测铅离子的线性范围为48~480 nmol/L, 检出限为20 nmol/L; 大多数金属离子无明显干扰, 而有明显干扰的汞离子可采用与之特异结合的寡核苷酸有效消除. 将该法成功用于环境水样中铅离子的检测, 重现性(RSD<3.0%)与回收率(98.4%~101.5%)良好.     

纳米金-染料传感器阵列对汞(Ⅱ)的模式识别

采用纳米金、染料组合构成传感器阵列,通过可见光谱检测实现了对金属离子混合体系的模式识别。纳米金表面吸附染料在可见光谱区同时具有纳米金和染料的两个特定吸收峰,该光谱与染料结构、pH值有关,同时受金属离子影响。通过选择不同的染料(罗丹明、孔雀绿、亚甲蓝)和pH值(6.6,7.2和7.8),构建出一系列具有特征光谱的纳米金-染料传感器阵列,此传感器阵列对Hg2+-M2+(Pb2+/Cd2+/Mn2+/Zn2+)混合金属离子体系产生相应的可见光谱模式,并通过主成分分析法对该传感器阵列进行了筛选优化。结果表明,采用纳米金-罗丹明/孔雀绿/亚甲蓝在pH 7.8下构成的3个传感器,可实现Hg2+-M2+混合金属离子体系中浓度低至0.2μmol/L(1%)Hg2+的识别。     

基于小波变换和支持向量机的光谱多组分分析

以符合朗伯—比尔定律的光谱信号为研究对象，在运用小波变换对光谱信号进行去除噪声处理的基础上，建立了基于支持向量机的多组分分析模型，最后采用计算机模拟的方式对该方法进行了举例说明.实例表明，该方法能较好地解决非线性、小样本条件下的多组分分析问题.     

基于微型光谱仪的多参数水质检测微系统设计与实验

针对水资源环境监测与保护的需求,提出了基于微型光谱仪连续光谱分析的多参数水质检测微系统,系统主要由MOEMS微型光谱仪、流路系统、多功能微小型样品反应检测室和嵌入式测控系统组成,具有自动进样和试剂、样品反应体系的自动恒温、搅拌、光谱检测和数据处理等功能。论文介绍了系统各主要部分的功能与结构,研制出了原理样机,经实验测试验证,研制的多参数水质检测仪能够快速实现多个水质参数的准确检测,满足水质多参数在线监测的应用技术要求,同时具有很大的功能扩展性。     

一种提高薄膜体声波谐振器质量分辨率的主动控制方法

低浓度小分子检测对基于薄膜体声波谐振器的传感器的分辨率提出了较高要求,针对以上需求,提出一种提高薄膜体声波传感器分辨率的主动控制方法,即在谐振器的驱动电压上叠加一个反馈电压,该反馈电压是对通过谐振器的电流施加一个常数增益和一个常数相位差得到．反馈电压产生的声能部分地补偿了材料阻尼和声音散射引起的声能损失,进而提高了薄膜体声波传感器的品质因子和质量分辨率．忽略电极影响,基于连续介质理论得到了具有主动控制功能的薄膜体声波传感器阻抗的显式表达式．数值仿真结果表明,薄膜体声波传感器的阻抗强烈依赖于反馈电压相对于电流的增益和相位差,当采用适当的增益和相位差时,传感器的质量分辨率可以大幅提高．以上主动控制方法对提高石英晶体微天平的分辨率同样有效．     

混合集成微型光纤光谱仪的设计模拟及实验

提出了一种混合集成微型光纤光谱仪。该系统采用一种全息凹面光栅作为分光成像元件，以线阵CMOS图像传感器作为探测元件，实现400～800nm波长范围内的光谱检测。整个系统的光学元件少、光能传输效率高、结构简单紧凑、体积小。通过结构与参量的优化设计、计算机模拟和初步试验表明这是一种较为理想的微型光谱仪。     

分形理论在光谱识别中的应用

分形理论是研究一类不规则、混乱复杂,但其局部和整体具有相似性体系的科学。分形维数是分形理论中用于描述对象的不规则度和自相似性的基本度量。文章以符合朗伯-比尔定律的光谱信号为研究对象,在概述分形几何基本原理的基础上,提出了以分形维数作为光谱识别特征的方法,运用相空间重构得出了光谱信号的分形维数,通过对光谱信号的分形维数进行比较,达到识别不同光谱的目的,最后举例对该方法进行了说明。     

电泳芯片无接触电导检测器的理论研究

目前电泳芯片大多数采用的是光学检测的方法,这为电泳芯片的微型化、一体化集成带来了一定的难度。为此,设计了一种新的电泳芯片高频无接触电导检测器,并对这种新型的检测器进行了理论研究和分析,建立了高频电导检测器等效电路模型,对高频电导检测器的结构进行了设计;综合考虑区带展宽等因素,确定了检测器的结构尺寸。该检测器具有应用范围广、结构简单、易于一体化集成的特点。