梯形截面微流控芯片中电渗流的实验检测

设计和制作了一种具有梯形截面的双T形结构微流控芯片,对其微通道内表面和几何参数进行了测试。基于电流监测法,测量了微流控芯片通道内的电渗流速度,得到实验结果与理论模型一致;并分析了电场强度、溶液浓度等对电渗流的影响。实验结果表明:1)梯形截面微流控芯片中电渗流速度与电场强度为线性关系,电场强度增大,电渗流速度成比例增大;2)随着溶液浓度的增加,电渗流速度非线性降低。最后提出了微流控芯片在应用过程中需要注意的综合因素。更多还原     

流动聚焦型微流控芯片微通道结构优化

为探究一种生成单个液滴周期短、消耗连续相试剂量小、加工成本低的微流控芯片,利用FLUENT仿真软件和VOF方法对正交试验中16种不同结构尺寸的微流控芯片进行数值模拟,最后,使用理想解法(TOPSIS)对数值模拟结果进行综合评价,得出16种结构的优劣次序。评价结果表明,当连续相通道尺寸为40μm、离散相通道尺寸为30μm、十字出口通道尺寸为25μm、通道深度为20μm时,可以得到尺寸结构最优的微流控芯片。该微流控芯片生成微滴直径较小,生成频率最高,单位时间内消耗连续相试剂较少。     

基于混合电、磁耦合结构的液体传感器设计

面向毫米波液体传感技术,提出一种基于混合电、磁耦合结构的液体传感器,根据传输零点的偏移实现液体的检测。在传统的平行耦合微带线中引入额外的金属过孔、容性耦合间隙及终端开路微带线,形成了混合电、磁耦合,实现了上下阻带的2个衰减零点,并将该平面结构与微流控通道结合,在混合电、磁耦合区域通入清水、甘油、乙醇、丙酮、丁醇及氯仿从而改变检测区域的介电特性,输出结果为传输零点的偏移,该6种液体的介电常数与传输零点频率具有较好的三次拟合关系。     

微流控PCR芯片微流体荧光测控流速

为使微流控荧光PCR扩增循环的实际流速与理论设计流速吻合,保证芯片的PCR扩增过程与步骤的准确完成,必需对微通道中的实际工作流体流速情况进行实时测量和流速调控.利用在39个循环微通道的生物PCR微流控芯片中,充满强阳性荧光PCR试剂微通道的荧光信号值为空微通道的荧光信号值的4倍左右,为充满阴性荧光PCR试剂微通道荧光信号值的10倍左右的特性,在芯片上建立荧光实时测速信息反馈系统,对微通道中的实际工作流体流速情况进行实时反馈和控制.     

微流控芯片的制备及其对糖类物质的检测

利用软光刻技术,在聚二甲基硅氧烷（PDMS）上制备了微流通道,通过光刻-湿法刻蚀和磁控溅射镀膜技术制备出了集成有金属膜电极的玻璃基片,将二者经过等离子体处理,进行键合后获得了集成有电化学检测器的PDMS-玻璃微流控芯片. 以市售蜂蜜为待测物质,研究了该芯片对蜂蜜中糖类物质的分离检测性能. 结果表明:在分离电压为850 V,电解液为50 mmol/L氢氧化钠条件下,使用该PDMS玻璃微流控芯片成功地在3 min内实现了对葡萄糖、蔗糖和果糖的有效分离和检测.     

微流控变色系统的伪装特性及图像补全方法

为更好地模拟变色龙的皮肤,提出一种使用微流控变色系统模拟变色龙皮肤的伪装薄膜的方法。通过感知和采集环境背景颜色信息,实时调节微流控变色系统的变色信号,驱动有色液体在伪装薄膜的微流道内循环,实现动态隐身和伪装。介绍薄膜的微观结构和微流控变色系统的工作原理,阐述通过深度学习图像补全算法及图像处理技术产生变色信号的方法,采用“Canny”双阈值边缘检测算法和颜色相似度对伪装效果进行分析和评价。实验结果表明：伪装后的变色龙皮肤的边界轮廓不明显,与环境背景具有较高的相融性,可以达到动态隐身效果。微流控变色系统伪装薄膜可应用于官兵迷彩服、机器人皮肤、武器装备和军工设施的伪装网等多种场合。     

聚合物微流控芯片微通道模压成型分析

通过试验研究了聚合物微流控芯片微通道模压的工艺过程和工艺参数(包括模压温度、模压压力、模压时间、不同材料及卸载温度等)对微通道尺寸的影响。建立了模压工艺参数与微通道尺寸的关系,并基于黏弹性模型利用有限元方法进行了模压过程的数值仿真,仿真结果与试验结果基本吻合。本文的研究结果对完善聚合物微流控芯片设计和制作的基本理论和基本技术具有积极意义。     

内嵌式微球透镜的光纤飞秒激光加工技术及应用

利用聚焦的高重复频率飞秒脉冲在聚甲基丙烯酸甲酯薄片内部制作了具有优良光学性能的微球凸透镜及微球凹透镜.微球凸透镜的加工原理是基于飞秒激光诱致折射率变化机制,而微球凹透镜的制作是基于多光子效应及高重频激光脉冲序列的热积累效应.以微球凹透镜为例,对比了不同聚焦条件下制作微球透镜的加工效率及效果,讨论了选择聚焦透镜所需综合考虑的因素.提出了采用本方法可针对特定的应用需求设计并精确制作微光学系统.最后,讨论了内嵌式微透镜在微流控器件中增强荧光信号收集能力与成像能力的潜在应用价值,以及单步制作功能集成的微流控芯片的可能性.     

基于微流控技术图顶点着色问题的DNA计算模型

为减少DNA计算中的人为操作,实现对生化操作的精确控制,设计了一种基于微流控技术求解图顶点着色问题的微流控DNA计算模型。通过温度来控制微反应器中DNA链库与磁珠探针的杂交与变性,并利用不同电极间的电位差来驱动DNA分子在微通道内移动以实现整个计算过程。分析表明,采用本文模型可以自动化地求解任意一个图顶点着色问题,提高了DNA计算的可靠性。     

行星保护中微生物快速检测技术研究进展

提出快速高效的航天器表面微生物检测技术,构建完备的微生物快速检测技术体系,对保证行星保护任务顺利开展具有重大意义.综述了ATP检测法、AMP检测法、PMA联动荧光检测法和MALDI-TOF质谱检测法等行星保护中使用的微生物检测方法、补充技术和具备应用前景的快速微生物检测技术.根据行星保护要求和技术适用性,选取DPA检测、拉曼光谱法和基于微流控技术的微生物检测3种方法,通过比较和适当地结合为行星保护微生物快速检测技术的发展提供了新策略;结合各方法的优点与检测目的 ,为进一步完善我国行星保护微生物快速检测技术体系提出了设想与建议.     

Imaging Escherichia coli using streptavidin functionalized quantum dots as a Nano-fluorescent probe

It is extremely important for bacteria detection in many fields,such as medical diagnosis and food safety.In this paper,streptavidin functionalized quantum dots(SA-QDs),as a nano-fluorescent probe,were used to attach with Escherichia coli(E.coli) for the detection and identification of bacteria with immunoreactions and biotin-streptavidin affinity.Fluorescent images of the bacteria and the fluorescence intensity were used to evaluate the conjugation effect with different incubation time.Our results showed that 20 min is a reasonable incubation time for the SA-QDs coupling to E.coli cells.The fluorescent images,which produce a greatly amplified and enhanced signal of E.coli cells,were obtained through the immunological amplification and fluorescent probe enrichment steps.In addition,the bleaching process of SA-QDs without any encapsulation at room temperature was clearly observed during 10 min of being excited.Our work provided a modularized sample treatment method using SA-QDs as a nano-fluorescent probe in cellular imaging and bio-labeling.     

腐植酸类物质抗絮凝性能的研究

就不同地区的腐植酸类物质对部分金属离子的絮凝作用进行实验研究,利用红外光谱初步分析了腐植酸类物质的结构和络合性质.结果表明腐植酸类物质对金属离子具有较强的络合能力,达到每克腐植酸络合几百毫克金属离子;不同地区的腐植酸物质对金属离子的络合能力存在着差异,云南峨山腐植酸钠盐的络合能力很强;黄腐酸与金属离子的发生络合吸附反应的活性部位主要是羧基和酚羟基.研究腐植酸类物质对金属离子的抗絮凝能力为腐植酸物质在农业和医药等领域的应用过程中如何避免难溶物或沉淀物的生成具有重要的理论意义和应用价值.     

低浓度重金属离子的富集及其对脲酶活性影响

利用树脂对水中重金属离子进行有效吸附富集,再利用富集的重金属离子对脲酶活性的抑制影响来确定金属离子的浓度。研究了在不同条件下树脂对不同重金属离子的吸附性能,采用分光光度法得到了金属离子浓度及铵离子浓度的标准曲线,同时还研究了温度、树脂质量、缓冲液、尿素、离子种类、离子浓度等对脲酶活性的抑制关系。结果表明,0.5 g树脂完全可以吸附体积为50 mL,质量浓度不大于0.7 mg/mL的重金属离子,而在一定的浓度范围内,铜离子和铅离子对脲酶有明显的抑制作用,且具有线性关系。     

浊点萃取-原子吸收光谱法测定饮料中的微量铅

为快速、准确地测定样品中的微量重金属含量,建立浊点萃取预富集-火焰原子吸收光谱法测定痕量铅.选择非离子表面活性剂TritonX-114为萃取剂,5-Br-PADAP[2-(5-嗅-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基苯酚]为螯合剂,通过浊点萃取法分离富集重金属铅.分析了溶液pH值、萃取剂、螯合剂、温度以及干扰离子等因素的影响,确定最佳萃取条件,富集倍数为13,检出限为0.05μg/mL;将该方法应用于实际样品的分析测定,其结果令人满意.     

萃取方法提取火灾现场助燃剂过程中表面张力影响研究

液-液萃取是一种有效的分离、富集和检测火灾现场的助燃剂的方法。在液-液萃取过程中,界面张力是影响萃取能力的重要因素。界面张力越大,萃取能力越低。以分离富集锌元素为例研究界面张力对萃取能力的影响,为萃取法分析助燃剂提供理论参考。实验选取常用的胺类萃取剂（伯胺N1923）和膦酸类萃取剂——二(2, 4, 4-三甲基戊基)次膦酸（Cyanex272）、二烷基一硫代膦酸（Cyanex302）、二烷基二硫代膦酸酸（Cyanex301）,测量其从盐酸（HCl）介质中萃取锌离子（ZnCl2）的界面张力,研究不同液-液体系的界面性质,对实验结果进行了分析和讨论。     

纳豆菌对景观水和污水的净水作用

分别采用固体培养法和液体培养法培养纳豆菌,将其投加到水样中,通过分析水样中氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮,以及CODM n和UV254的变化情况,研究了纳豆菌对景观水和自配污水的净化效果.实验结果表明,纳豆菌对景观水中亚硝酸盐氮的去除率可达86%,对硝酸盐氮的去除率达35%,由于景观水中有机物含量比较低,纳豆菌有机物降解作用不明显;对有机物含量很高的自配污水,纳豆菌能有效的降解水中有机物,CODM n去除率达51%,同时为反硝化作用提供能量,使硝酸盐氮的去除率达34%.     

微波消解-容量法测定钒铝合金中的钒

分别用微波消解技术与传统的酸解方法分解样品后,以稀硫酸为反应介质,利用高锰酸钾把钒铝合金中低价态钒氧化至五价;然后在滴加尿素的条件下,以亚硝酸钠还原过量的高锰酸钾,以N-苯代邻氨基苯甲酸为指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定,并通过在钒标液中添加不同体积的铝标液来研究样品中铝元素对钒的质量分数测定结果的影响。该方法用于测定钒的质量分数,相对标准偏差为0.119 0%~0.270 7%,具有良好的精密度,可作为钒铝合金钒成分快速检测的可行新方法。     

二氧化硅纳米粒子荧光探针对Cu2+的探测

铜离子是造成环境污染的重金属之一,如何检测出超低浓度的铜离子是人们一直关心的课题。合成了一种新型的纳米粒子荧光探针,利用荧光光谱法比较了Cd2＋、Co2＋、Ni2＋、Pb2＋、Mg2＋、Zn2＋、Ca2＋、Cu2＋对该纳米粒子荧光探针的荧光淬灭效应。结果表明,该纳米粒子荧光探针对Cu2＋具有很敏感的检测作用,其检测浓度达到1.0×10-11mol/L。     

测定水溶性酚醛树脂胶粘剂中游离甲醛含量方法的改进

改进了乙酰丙酮分光光度法测定水溶性酚醛树脂胶粘剂中游离甲醛含量的方法。研究了方法的影响因素,确定了测定条件。本方法采用添加乙酸-乙酸铵缓冲溶液后,过滤来制备试样液。排除了树脂和样品颜色的干扰。与传统的蒸馏法相比,回收率高,操作方便。回收率可达97.7%～99.3%。而蒸馏法的回收率是91.1%。方法的相对标准偏差小于2.1%。研究发现含缓冲溶液的标准溶液和试样液,在室温下稳定。不必现配现用或储存在冰箱中。2 000倍苯酚对甲醛测定不产生干扰。与化学滴定法相比,检测限低,试剂用量少。在测定低含量的甲醛时准确度高。适合于水溶性酚醛树脂中游离甲醛含量的测定。     

生物炭用于育苗基质的研究进展

基质是工厂化育苗的基础,目前常用基质的主要成份为泥炭,但由于泥炭的使用量较大,开采过程会破坏环境且其不可再生.因此,寻找一种新型材料替代泥炭作为育苗基质,已成为工厂化育苗亟需解决的难题.生物炭具有丰富的孔隙,巨大的比表面积且富含多种营养元素,并在多种蔬菜作物的育苗中均有较好的效果,若将其作为育苗基质替代泥炭,将会具有广...