用Bragg光纤测量气体浓度

基于气体的光谱吸收特性,本文提出了一种采用Bragg空芯光纤作为吸收池的新型光纤气体传感器.运用解析法和微扰分析法求解了Bragg空芯光纤中的相对灵敏系数.由于场分布主要集中在芯区,对气体损耗较为敏感,因此,这种光纤气体传感器具有灵敏度高、快速响应、结构简单的特点.耦合多个波长可实现对多种气体同时测量.     

导电水凝胶基柔性电子传感系统——柔性电子创新实验设计

导电水凝胶兼具生物医用材料和导电材料特征,可应用于医疗康复、运动监测和人机交互等领域。为提高柔性电子学专业本科生的创新意识与实验技能,本实验设计了一种纳米凝胶材料交联的导电水凝胶,通过探索加聚型水凝胶聚合过程中引发剂浓度和交联机制,阐明材料结构组分对水凝胶基柔性电子器件使用耐久性能及传感性能的影响。通过创新实验设计,柔性电子学专业本科生可以学习到高分子乳液聚合、水凝胶制备以及应力应变传感性能表征等知识点,深入理解交联剂结构设计对材料功能性的影响。此外,本实验还设计了基于水凝胶柔性电子传感器的可穿戴传感系统,通过集成可控制小车移动的智能手套,以及用于控制电脑游戏的水凝胶控制器,将前沿科研与本科实验教学任务紧密结合,有利于激发柔性电子、材料、电子信息等专业本科生对于科研的兴趣和创新探索的科研精神。     

基于悬臂梁结构的光纤光栅位移传感研究

本文提出了一种基于光纤光栅和悬臂梁结构的新型位移传感方案,并给出了实验结果。本传感系统结构简单,测量范围大(大于20mm),线性好(0.9991),抗电磁干扰,信噪比高,并可实现在线监测。     

纳米金修饰锌基金属有机框架用于过氧化氢的检测研究

本研究利用溶剂热法制备锌基金属有机框架材料(ZIF-8),再通过电沉积法将金纳米颗粒(Au NPs)负载到ZIF-8上,构建无酶电化学传感器(Au NPs/ZIF-8/GCE)用于过氧化氢(H2 O2)的电化学测定.通过扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对修饰材料的形貌进行了表征.实验采用循环伏安法(C...     

铅离子印迹膜电化学传感器的制备及应用

采用离子印迹技术,以铅离子为模板,苯硫酚用于识别位点的形成,使铅离子与苯硫酚通过自组装的办法形成非共价键的相互作用,正十四烷基硫醇用于封闭未彻底组装的金电极的表面,制备了铅离子印迹电化学传感器。采用差分脉冲阳极溶出伏安法(DPASV)考察了支持电解质的种类、浓度、酸度、富集时间和脉冲周期对测定的影响。在优化的实验条件下,铅离子浓度在1.0×10~(-10 )～1.0×10~(-5 )mol·L~(-1 )范围内与溶出电流呈良好的线性关系,相关系数为0.9973,检出限为1.0×10~(-11 )mol·L~(-1)。该方法具有良好的重现性和稳定性,有望用于实际样品的检测。     

SERS生物传感器检测前列腺癌生物标志物

前列腺特异性抗原(PSA)是前列腺癌的血清生物标志物,对其含量的测定在前列腺癌的早期诊断和治疗中十分重要。表面增强拉曼光谱(SERS)技术,拥有极高的灵敏度和极强的选择性,在抗体抗原检测研究中逐渐受到重视。研究提出了一种基于SERS的生物传感器方法对PSA进行定量检测。使用溅射手段制备了均匀的SERS活性基底,使用PSA适配体代替抗体进行PSA识别,通过探针分子亚甲基蓝(MB)信号的降低来进行PSA检测,为PSA检测和诊断提供了方法。     

MicroRNAs电化学生物传感器在乳腺癌检测中的研究进展

MicroRNAs是一类内源性非编码小RNA分子,可调控靶基因的表达。特异性microRNAs的失调在诸如癌症、心血管疾病、免疫疾病、神经退行性疾病和皮肤疾病等的发展过程中起着关键作用,常作为疾病早期诊断和预后的生物标志物。电化学生物传感器由于其灵敏、快速、成本低等优势,已经成为传统microRNAs检测方法的一种很有前途的替代方法。本文综述了基于microRNA电化学生物传感器检测乳腺癌的研究进展,并对其所构建的电化学生物传感器的检测方法进行了分析探讨。     

沸石咪唑酯骨架材料-8/多壁碳纳米管电化学传感器灵敏检测镉离子(Ⅱ)和铅离子(Ⅱ)

将沸石咪唑酯骨架材料-8(ZIF-8)与多壁碳纳米管(MWCNT)结合,制备得到ZIF-8/MWCNT复合材料,并基于此构建了一种可用于Cd²⁺和Pb²⁺同时测定的电化学传感器。MWCNT的引入增强了复合材料的导电性;同时,ZIF-8与MWCNT之间的协同作用使ZIF-8/MWCNT复合材料表现出优异的电催化活性,将ZIF-8/MWCNT复合材料修饰玻碳电极(GCE),能够实现Cd²⁺和Pb²⁺的分别和同时检测。在最优实验条件下,基于ZIF-8/MWCNT/GCE的电化学传感器对Cd²⁺和Pb²⁺分别检测的线性范围分别为0.03～8.00μmol/L和0.03～6.00μmol/L,检出限分别为0.019和0.035μmol/L(S/N=3);对Cd²⁺和Pb²⁺同时检测的线性范围分别为0.03～5.00μmol/L和0.03～5.00μmol/L,检出限分别为0.022和0.048μmol/L(S/N=3)。此...     

基于CRISPR/Cas的生物传感器在食源性病原菌检测中的应用进展

食源性病原菌严重威胁食品安全及消费者的健康,因此,对食源性病原菌快速、准确的检测方法对保障食品安全尤为重要。规则成簇的短回文重复序列（Clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR）/CRISPR相关系统（CRISPR-associated systems, Cas）生物传感器是在引导核糖核酸（RNA）的作用下,使Cas蛋白与RNA形成RNA复合体,并对靶标基因进行特异性识别,从而将靶标信号转化为可检测的物理和化学信号。CRISPR/Cas生物传感器具有特异性好、可编程以及使用简便等优势,在病原菌检测领域具有广阔的应用前景。本文根据Cas蛋白的种类和作用机制不同,分别介绍了不同CRISPR/Cas系统的作用原理和特点,概述了基于不同CRISPR/Cas的生物传感的信号识别、信号放大、信号输出策略及其在食源性病原菌检测中的应用进展,讨论了基于CRISPR/Cas的多重生物传感器的构建原理及其在多病原菌同时检测中的应用,分析了基于CRISPR/Cas的生物传感器在病原菌快速检测中面临的挑战及未来的发展趋势。     

两层无线传感器网络多维数据隐私保护范围查询协议

针对现有两层无线传感器网络隐私保护范围查询协议存在数据安全低、感知节点通信能耗较高,且较少针对多维数据的问题,提出了一种基于交叉0-1编码和质数融合的两层无线传感器网络隐私保护范围查询协议。在数据提交阶段,感知节点采集多维数据并根据属性维度分组,采用交叉0-1编码、质数融合等方法优化比较因子的计算方式,用AES算法构建加密约束链,提高数据安全性,降低计算和通信能耗。在查询处理阶段,Sink节点对查询范围值采用交叉0-1编码和质数融合操作产生比较因子,将查询单元格与比较因子作为查询指令送至存储节点;存储节点根据交叉0-1编码比较规则将采集数据与查询范围值的比较因子比较,完成多维数据范围查询,结果发送给Sink节点。在结果验证阶段,Sink节点根据多维加密约束链中的采集周期时间和特性,验证查询结果的真实性完整性。在实验部分,采用Cortex-M4和Cortex-A9内核开发板实现协议内容,验证了数据提交、隐私数据查询、隐私数据查询结果真实性和完整性验证等功能。通过对本文协议与CSRQ(communication-efficient secure range queries)协议在感知节点通...