基于迈克尔逊干涉仪的SPR传感器的研究

研究了一种基于迈克尔逊干涉仪干涉成像的新型表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)传感器,介绍了系统的构建方法和工作原理。系统以溴钨灯为迈克尔逊干涉仪的光源产生干涉图像,采用Kreschmann棱镜耦合结构激励SPR,由CCD摄像机采集传感芯片干涉图,对干涉图进行信息提取和傅里叶变换得到光谱图,再对光谱图进行分析处理得到SPR曲线。在系统中引入了辅助定标光路,即以一已知波长的单色光(氦氖激光器)作为标尺确定光强随光程差变化的干涉图函数中采样点的选取,降低了使用迈克尔逊干涉仪过程中的转动和传动机械误差。实验结果表明,该传感系统具有成本低、结构简单、操作方便、多通道检测等优点。     

利用图像SPR分析仪检测多组分蛋白芯片

介绍了一种新型高通量表面等离子体谐振(SPR)生化分析仪。基于图像分析技术和自动进样技术,该仪器可对微阵列SPR敏感芯片进行动态检测,实现高通量、多参数、多组分快速检测和定量分析。对兔IgG和人IgG分别与羊抗兔IgG和羊抗人IgG的免疫结合反应进行了实验检测。结果表明:该分析系统具有灵敏度高、免标记等优点,且阵列芯片中所设置的参比单元可以消除溶液本体折射率和温度变化的影响,提高了测量精度和准确性;另外,芯片可以再生重复使用,降低了测试成本。     

多通道生物压电传感芯片微分析系统设计

为了满足石英传感阵列信号采集的要求,设计了一种基于虚拟仪器技术的多通道生物压电传感芯片微分析系统。该系统硬件部分由信号处理电路、数据采集卡和计算机等组成;软件部分采用图形化编程语言LabVIEW设计。利用该系统分析溶液电导率与石英传感芯片谐振频率偏移的关系。实验结果表明:该系统能够实现对频率信号的实时测量,并能实现数据的自动采集、处理、保存;可进一步用于生物大分子的检测。     

SPR生物传感器温度特性的理论研究

表面等离子体共振(SPR)生物传感器在生物大分子检测时具有非常高的理论分析精度,但在实际应用过程中传感响应特性容易受到环境温度的影响.在小型化SPR传感器中由于缺乏温度控制模块,这种情况尤为明显.利用理论模型分析研究了环境温度变化对传感系统中光源、棱镜、金属薄膜和待测溶液等不同介质、光学检测器等的物理特性的影响以及由此...     

SPR传感芯片的理论与实验研究

针对光纤SPR(表面等离子体共振)传感器制作工艺复杂的问题,提出了一种光纤先固定后部分镀膜的SPR传感芯片的制作方法.依据电磁场和射线理论,分析并讨论了此种波长调制部分镀膜SPR传感芯片的工作原理,采用MEMS制作工艺对探测光纤进行封装固定以后,再对光纤进行部分镀膜,其结构简单,工艺性好,易于实现批量化.最后,搭建了一套基、于波长检测的光纤SPR测试系统对其进行测试.实验结果表明:在折射率范围为1.33～1.36时,共振波长同折射率具有良好的线性关系,光谱仪分辨率为0.1 m时,其分辨率可达到3×10-5折射率单位.     

信息

南开大学研制的“SPR生物传感系统及其对D N A的检测分析”已通过专家鉴定,功能达到国际先进水平。该系统对信号进行平滑去噪处理,有效地去除了噪声的干扰,提高了检测精度,完成了多通道SPR影像生物传感系统的设计与分析,在真正意义上实现了生物分子相互作用的实时检测,提高了检     

图像阵列表面等离子谐振生物传感器检测两种磺胺药物

这项研究利用自制的图像阵列SPR生物传感器对缓冲液中的磺胺甲恶唑(SMOZ)与磺胺二甲嘧啶(SMT)进行了快速灵敏的检测.两种磺胺药物与牛血清白蛋白(BSA)的耦联物被分别固定于阵列芯片上不同的两列,其余一列作为参照.固定过程在仪器中进行,以监控抗原的固定量.抗体与含有磺胺药物的缓冲液混合后流过芯片表面,所得抗体结合曲线的斜率与样品中所含的磺胺浓度成反比例关系.实验中所构建的两种磺胺药物的标准曲线的检测范围在1 ng/mL到15 ng/mL之间.对两种抗体稳定性及特异性进行了研究,单抗对BSA无结合作用.新型高通量、多组份图像SPR生化分析系统为中国科学院电子学研究所自行研制,阵列芯片具有3×5型阵列点.通过使用参考表面,折射率和非特异性吸附的影响可以被去除,从而提高数据的质量.     

基于生物素-亲和素放大的SPR传感器检测大肠杆菌研究

建立了一种基于表面等离子体共振(SPR)技术的大肠杆菌特异性快速检测方法。采用EDC/NHS将葡聚糖修饰的CM5芯片表面活化,通过亲和素固定生物素标记的二抗(羊抗兔IgG抗体),利用一抗(兔抗大肠杆菌ATCC25922单克隆抗体)和二抗反应,将兔抗大肠杆菌单克隆抗体固定在传感芯片表面。利用一抗和二抗的质量扩增效应和生物素-亲和素的多级放大效应,实现了对低浓度大肠杆菌ATCC25922的快速检测,提高了SPR传感器灵敏度。利用NaOH溶液对芯片再生,可对多个不同浓度样品进行检测,采用相对响应单位(RU)记录数据。本传感芯片对大肠杆菌ATCC25922响应的线性范围为1.5×102 CFU/mL～1.5×107 CFU/mL,检测限为1.5×102 CFU/mL,相关系数r为0.981 5。这种方法简便快捷,有望成为一种在线检测治病菌的有力手段。     

发展中的MOEMS压力传感器

微型光机电系统(MOEMS)技术是一门新兴的技术,其应用涉及光通信、光显示、数据存储和光学传感等诸多方面,而利用这种技术制作的光学压力传感器更是具有传统压力传感器无可比拟的优点.本文着重介绍了MOEMS压力传感器的结构、工作原理以及制作工艺,并简要介绍了MOEMS压力传感器阵列的结构和制作工艺.     

平衡评估压力传感阵列的高速数据采集系统设计

针对康复医学中对坐位、站位、卧位等多种精细压力分布及压力平衡评估的需要,采用高密度的压力传感阵列作为传感器,提出了一种超多通道压力传感阵列的高速数据采集方法,并给出了具体电路实现和系统设计.实验对实时采集到的压力传感阵列数据进行压力分布测试,结果显示:对于站位(足底)压力评估的2288个传感阵列单个压力垫,系统每秒实时采集压力分布图100帧以上;对于卧位(平躺)的4个压力垫,每秒实时采集压力分布图25帧以上,均可以动态实时显示压力分布的变化,满足精细压力分布检测和评估系统的需要.     

多路硅压阻式压力传感器温度补偿系统的设计与实现

基于MAX1457实现了一种多路硅压阻式压力传感器温度补偿系统.MAX1457是一种专用传感器信号调理芯片.此芯片集成化程度较高,可以补偿硅压阻式压力传感器的温度误差和非线性误差.经调理后的综合误差不超过0.1%.在分析该芯片补偿原理的基础上,设计并实现了一种多路补偿系统.     

A single chip multi-channel surface plasmon resonance imaging system

A single chip, multi-channel surface plasmon resonance (SPR) imaging system has been developed. The equipment has no moving parts and uses a single sensor chip on which multiple channels can be incorporated. A light emitting diode is used as a photon source while a CCD camera forms the detector. The optical configuration has been designed to achieve a uniform illumination of the sample over a fixed area with a range of incident angles. A calibration test using sucrose solutions shows that the sensitivity of the equipment is 4.3×10⁻⁴ refractive index units per pixel line-pair. The use of the system for simultaneous interrogation of different polyelectrolyte thin films, formed by the electrostatic layer-by-layer deposition method, is demonstrated. A reversible pH-dependent response for these organic layers is also reported.     

一种基于DSP的实时手势交互系统

设计了一种基于DSP的实时手势交互系统,该系统包含多通道无线传感器模块、信号接收及处理模块和手势应用模块.多通道无线传感器模块可直接穿戴于人体,采集并无线发送与手势动作有关的表面肌电(surface electromyography,sEMG)和加速度(Acceleration,ACC)信号,信号接收及处理模块无线接收...     

基于STC89C52RC与MAX187数据采集系统设计

数据采集是工业现场重要的一个环节,选择不同的传感器可以对不同的信号量进行测量,根据对采集的数据进行处理和分析,可以更加精确地了解现场工况。本文以STC89C52RC单片机和MAX187串行AD芯片为核心,并结合CD4051八选一多路开关,设计了一个高精度的温度数据采集系统,实现了多通道的数据采集功能。     

基于无线传感网络技术在高压开关柜测温中的应用研究

无线传感网络是目前国内外研究的热点课题,并且在结构健康监测中具有广阔应用前景。为了简化传感器铺设的及布线的繁琐,采用Nordic2.4G无线通信技术,高压开关柜中高压侧采用多点组网的方式,即高压侧多路测温系统,对应低压侧一路接收系统。本文方案利用无线收发nRF24L01芯片设计传感节点电路,介绍了系统硬件组成与工作原理,较好实现了温度的实时远程监测。     

用于X射线传感器的多通道微弱电流采集系统

在X射线传感器中,为了满足对集成片上闪烁层的6×6光电二极管阵列在脉冲型X射线激发下的光电流值的快速读出要求,提出了一种36通道微弱电流的快速采集系统的设计。系统主要包括低漏电流多路选择器、高精度电流镜和微控制器,在微控制器控制下,系统逐个读出36通道的微弱电流,经过A/D转换后采集值送到PC机显示。实验结果表明,该系统的采集精度可达1nA,满足X射线传感器的多通道微弱电流的快速采集要求。     

基于USB2．0和三线制接法的多通道温控系统

介绍一种带USB2．0接口、采用三线制连线方式测温控温的多通道温度控制系统的软硬件设计方法。系统采用铂电阻作为温度传感器,经24bitAD芯片AD7713量化成数字信号,反馈执行机构采用达林顿管驱动实现PWM,算法核心采用PID控制算法。系统可以独立运行,也可以通过USB接口连接PC机扩展控温功能和数据采集功能运行,使用灵活。     

CC2530的分布式无线数据采集系统设计

基于TI公司的第二代SoC芯片CC2530和FPGA,构建了多信道的无线传感器网络实时采集系统.采用延迟测量时间同步机制DMTS和TDMA保证了网络的时间同步及数据的可靠传输;利用FPGA实现的多路并行独立SPI接口控制各个基站,通过USB接口与外部连接来采集数据.经实际验证,该系统可以准确、实时地将监测信息上传至控制...     

无线传感器网络多信道MAC协议研究

信道接入协议是无线传感器网络的研究重点之一,对网络的性能起着决定性的作用。采用一种基于随机访问模式的多信道接入的无线传感器网络MAC协议,将信道分为一个控制频道和N组数据频道。在控制频道上,参考图论的点着色原理给节点分配数据频道;在数据信道上,动态调整节点发射功率,并利用载波侦听芯片适时唤醒节点收发数据。实验表明,这种多信道、低功耗的MAC协议可以显著降低节点功耗,增加频率的空间复用度。     

基于单片机的多路温度监测系统设计

设计一个宽量程、高精度的多路温度监测系统。采用K型热电偶作为温度传感器,信号调理电路采用多路开关CD4051和AD595芯片,模拟与数字信号的转换采用转换器ADC0809,单片机则采用性价比较高的AT89C52型号单片机,使用单片机C语言进行编程,采用仿真软件Proteus进行测试仿真,通过编程、调试,所设计的多路温度监测软件系统工作稳定、测量精度高,具有一定的现实意义和应用价值。