光纤干涉投射实时傅里叶轮廓术的研究

基于光纤干涉投射技术,采用马赫-曾德尔光纤干涉仪结构产生杨氏双孔干涉条纹,同时通过高速CMOS相机采集变形条纹图像,并传输至计算机,利用实时视觉库OpenCV实现了自动化的高速条纹图像处理.采用旋转矩形窗算法实现滤波窗口自动选择,对多种相位解包裹算法进行了探讨,总体时间算法复杂度为O(nlg n),测量时间小于200 ...     

双(8-乙氧羰甲氧基-2-亚甲喹啉基)缩连氮的合成及其选择传感性能

以水合肼和2-甲酰基-8-乙氧羰甲氧基喹啉为原料合成了希夫碱双(8-乙氧羰甲氧基-2-亚甲喹啉基)缩连氮(BEQA),经1HNMR、元素分析等进行了结构表征,在乙醇-水混合溶剂中采用UV-Vis光谱法研究了H+、Ca2+、Mg2+、Sr2+、Mn2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+、Cd2+及Hg2+对BEQA光谱的影响,结果表明,BEQA分子的UV-Vis光谱仅对体系中的H+、Cu2+和Cd2+有特殊的选择传感性,在体系中的pH值或Cu2+、Cd2+浓度增大时,BEQA在380 nm处的吸收峰强度会逐渐减小,并伴随有不同程度的蓝移;Job′s法测定Cu2+和Cd2+与BEQA形成配合物的化学计量比为1∶4。     

一种铽配合物用于水溶液中二甲硝咪唑和四环素的检测

选用(1,1'':3'',1″-三联苯)-3,3″,4'',5,5″,6''-六羧酸(H₆L)为配体,在溶剂热条件下,与Tb³⁺离子反应得到配合物[Tb (L)_0.5(H₂O)₂]·7H₂O (1)。通过单晶X射线衍射、粉末X射线衍射、红外光谱、元素分析、热重分析对该配合物的结构和组成进行了表征,同时,对其荧光性质进行了研究。结果表明:该配合物属于正交晶系,Cmca空间群,a=2.661 61(7) nm,b=1.421 03(4) nm,c=2.109 88(6) nm。拓扑计算表明配合物1是一个新颖的(6,6)-连接的三维网络结构,符号为(4⁸.6⁶.8)(4⁹.6⁶)。该配合物具有强的荧光发射,可以快速检测水溶液中的二甲硝咪唑和四环素且灵敏度高、检出限低、可回收性好。通过实验和密度泛函理论相结合,揭示了荧光猝灭机理。     

基于4-(2,4-二羧基苯氧基)邻苯二甲酸配体的锌配位聚合物的合成、结构及其荧光传感性能

基于H₄dpa和bpy(H₄dpa=4-(2,4-二羧基苯氧基)邻苯二甲酸,bpy=4,4''-联吡啶)为配体,在水热条件下设计、合成了金属锌配位聚合物(Zn-CP)[Zn(H₂dpa)(bpy)_1.5]_n (1),并用元素分析、红外光谱、X射线单晶衍射等对其进行了结构表征。在1中相邻Zn²⁺与H₂dpa^2-离子和bpy配位形成的一维双链结构,相邻的一维双链通过氢键作用扩展形成三维超分子网结构。荧光研究表明:1是一种灵敏度高、选择性好、多响应的荧光传感器,可用于农药和硝基爆炸物的检测。有趣的是,2,4,6-三硝基苯(TNP)和嘧霉胺(Pth)对1的荧光发射显示出明显的猝灭效果,而抑霉唑(Ima)对1有荧光增强效果。此外,通过紫外可见吸收光谱、荧光寿命以及X射线光电子能谱探究了1的荧光传感机理。     

夜视战场环境视觉传感信息采集系统设计

夜视战场环境视觉传感信息的实时获取是跟踪夜视战场图像处理分析的前提,针对夜视战场环境的复杂特征,设计了夜视战场环境视觉传感信息采集系统,分析了系统的总体结构,系统硬件主要包括视觉传感器、传感器控制卡和扩展卡、图像采集与存储以及信号调理电路,给出了系统采集节点的程序设计流程以及传感信息采集的具体程序代码实现过程。实验结果说明,所设计系统可有效采集到夜间军事战场中的传感信息,并且具有较高的采集精度。     

基于微流控热泳的生物传感技术※

复杂生命体系中关键分子及微纳生物粒子的高灵敏、高特异检测, 对理解多层次多尺度生物学过程、阐明疾病发生发展机制和探索新型生物标志物等具有重要意义. 微流控生物传感器整合了微流控技术和生物传感技术的诸多优势, 在微量生物样本精准测量方面取得了显著进展. 近年来, 微流控热泳生物传感技术(Thermomicrofluidic biosensing)利用物质在局域温度梯度场中的热泳定向迁移现象, 并结合均相生物传感及信号放大新策略, 实现了复杂样本中生物分子及微纳生物粒子的快速、高灵敏、原位检测. 重点阐述了以热泳为核心的微流控传感技术, 包括微量热泳、热泳-对流耦合、热泳-扩散泳耦合以及热泳-电泳耦合等方法, 总结了不同传感方法的原理、特点及其在生物分子(蛋白、核酸等)与微纳生物粒子(细胞外囊泡、病毒、细胞等)检测中的应用, 并探讨了微流控热泳技术在生物医学检测领域中面临的挑战与未来发展方向.     

不同结构的DNA激活序列对Cas12a反式切割活性的影响

CRISPR－Cas12a系统的反式切割活性在其识别特定的DNA激活序列后被激活,这不仅能实现特定DNA靶标的直接定量分析,同时也为构建针对多种生物标志物的体外传感体系带来了新的思路。然而,已有文献中所采用的双链DNA（dsDNA）和单链DNA（ssDNA）激活序列结构多种多样,缺乏全面、系统的设计指导原则。针对该问题,该文系统研究了不同结构的DNA激活序列对LbaCas12a反式切割活性的影响。通过对比研究,得出以下结论：（1）前间区序列邻近基序（PAM）位点有助于LbaCas12a更高效地靶向结合dsDNA激活序列和ssDNA激活序列;（2）PAM近端区域缺少序列片段会降低Cas12a-crRNA定位激活序列的效率;（3）删除PAM远端序列片段有利于增强LbaCas12a的反式切割活性;（4）由于省略了dsDNA解链过程,ssDNA激活序列在激活LbaCas12a的反式切割活性方面普遍比dsDNA激活序列产生的效果更好。根据这些发现,该文提出了一种LbaCas12a所青睐的高效激活序列结构,其激活的LbaCas2a反式酶切活性较采用含PAM位点的标准dsDNA激活序列高出3.7倍。研究结果为构建基于CRISPR-Cas12a的高效体外生物传感系统提供了重要支撑。     

基于PbTiO3表面原位纳米酶的生物传感平台用于NF－κB p50检测

该文介绍了一种通过将K4Fe（CN）6配位到PbTiO3表面获得原位纳米酶的新策略。利用脱氧核糖核苷5''-单磷酸（dNMP）在PbTiO3表面的结合,阻止K4Fe（CN）6在PbTiO3表面原位形成纳米酶,构建了基于纳米酶的生物传感平台。当NF－κB p50存在时,dNMP难以产生,K4Fe（CN）6得以顺利结合到PbTiO3表面,并在其表面自发形成纳米酶,催化TMB氧化以定量检测NF－κB p50。实验表明,该方法对NF－κB p50的检测线性范围为3.0 pmol/L ~ 10 nmol/L,检出限（S/N = 3）为1.2 pmol/L,对实际样品的加标回收率为99.1% ~ 102%,相对标准偏差不大于5.3%。该方法为NF－κB p50的检测提供了一种无标记、无固定且具有信号放大作用的新策略,不仅灵敏度高、选择性好、操作简便,且在实际样品检测中具有潜在的应用价值。     

脑内三磷酸腺苷的光电化学活体分析北大核心CSCD

神经化学信号传递是实现大脑复杂功能的基础,因此发展神经化学信号的活体原位检测方法,对于探索脑功能和脑疾病的神经化学分子机制具有重要意义。光电化学传感技术具有灵敏度高、背景信号低和易于微型化等优点,是活体原位分析的潜在有力工具。然而,常见的光电活性材料需要短波长的光激发,其组织穿透深度不足,限制了在活体分析中的应用。基于此,本文构建了一种可近红外激发的光电化学微传感器,用于脑内三磷酸腺苷(ATP)的原位检测。将稀土掺杂的上转换纳米颗粒(UCNPs)引入传感界面,用UCNPs的发光激发电极表面的光电活体材料产生光电流信号,通过荧光染料(TAMRA)标记的核酸适配体调节UCNPs的发光,发展一种基于光学调控策略检测脑内ATP的光电化学传感新方法。所制备的微传感器成功用于炎症模型中小鼠脑内ATP的原位检测,初步探索了脑部炎症与ATP水平变化的关系。     

谐振调幅压电石英晶体分子键裂型传感仪的研制北大核心CSCD

基于谐振调幅激励压电石英晶体开发了一种分子键裂型传感仪。该传感系统通过数字信号发生器DDS 9854产生频率可调的正弦波,激励9.98 MHz的压电石英晶体,经信号放大滤波后得到谐振频率。通过数控技术调节激励电压实现谐振调幅,以增大石英晶振表面的剪切动量。当调幅到一定程度会导致分子间键断裂,通过调幅电压值测定分子键的强度,可在数分钟内得到晶体表面的结合质量和结合强度的信息。使用了谐振调幅压电石英晶体分子键裂型传感仪检测了不同粒径的氨基纳米磁珠与金电极之间的相互作用,由频率信号得到磁珠在金电极上的结合量。通过不同谐振调幅电压激励石英晶体以甩脱电极表面的磁珠,由激励电压得到不同粒径的氨基纳米磁珠与金电极间的键裂力为2±0.5 nN。本仪器的研制为传感分子间的相互作用提供了一种新技术,可快速检测鉴别键的强度。