纸基微流控芯片的印刷制造工艺及其在食品安全检测中的应用

目的 探究纸基微流控芯片的发展现状,为纸基微流控芯片进一步研发和推广应用提供借鉴和参考。方法 通过调研文献,根据检测原理及印刷制备工艺对纸基微流控芯片进行阐述,然后对微流控芯片在食品安全检测中的应用研究进展进行总结。结果 纸基微流控芯片适用于比色法、荧光法、电化学法及表面增强拉曼光谱等多种检测方法,印刷制备工艺也呈现多样化发展趋势。纸基微流控芯片检测技术成功应用于食品添加剂、污染物、成分分析及智能食品包装等安全检测领域。结论 纸基微流控芯片应用潜力巨大,仍需进一步优化技术工艺以克服制约其发展的潜在瓶颈问题。     

生物微流控PCR荧光芯片微通道动态检测系统研究

研究和建立了生物微流控PCR荧光芯片微流控微通道动态检测系统,对该系统的多光路光纤校准进行了研究,获得了荧光检测的重复性(偏差:2.6%)和稳定性(偏差》2.7%)等.实验结果表明:该系统可用于准分子激光制备高聚物基生物微流控PCR荧光芯片最佳工艺激光制备参数的优化设计;可用于生物微流控PCR荧光芯片生物分析时的实时荧光定量检测;也可用于对激光荧光检测微型化技术与生物芯片光谱检测集成化提供多功能实验基础和性能评估体系.     

集成电化学检测三电极体系微流控芯片的研制

本文介绍了一种在单个PMMA衬底上集成Ag-Pt-Pt两种材料微电极的方法。PMMA是一种聚合物材料,而在聚合物材料上集成两种材料电极的微流控芯片制作,需集成不同材料的电极。电化学检测常采用三电极体系,且这三个电极往往是由不同材料组成的。工作电极和对电极一般采用贵金属材料。本文研究了一种在PMMA衬底上集成Pt-Pt-Ag三电极体系的微流控芯片方法。利用可逆键合法,将集成Pt-Pt-Ag三电极体系的PMMA衬底与一片带有检测池的PDMS盖片键合到一起,研制出了一种电化学检测微流控芯片。     

塑料微流控芯片的制作及其自动化

实现塑料微流控芯片制作的自动化能够大幅度降低制作成本,稳定芯片质量,并使芯片具有较好的一致性,是推广应用、实现产业化所亟待解决的重要问题。本文简要介绍了微流控芯片的发展现状,指出影响其推广应用的主要障碍及所面临的主要问题。阐述了实现塑料微流控芯片制作自动化的意义。简述了制作塑料微流控芯片的两种主要方法——模塑法和热压法,分析了热压法制作塑料微流控芯片的工艺过程及其实现自动化所需解决的诸如自动脱片、基片与盖片的自动对准及预联接等技术问题。介绍了大连理工大学微系统研究中心同北京航空航天大学机器人研究所合作研制开发的塑料(PMMA)微流控芯片的自动化制造系统,并简要说明了主要的组成设备。     

微流控二维芯片电泳技术在蛋白质分离分析中的应用

微流控二维芯片电泳技术因其具有分离速度快、易于微型化和自动化、接口处死体积小、可极大地改善峰容量和分辨率等优点,而在复杂的蛋白质组学研究中展现出了巨大的潜力.文中针对蛋白质微流控二维芯片电泳分离原理、芯片的设计和制作、检测技术、分离分析条件的优化等进行了综述,按二维接口模式分类讨论了徼流控二维芯片电泳技术在蛋白质分离分...     

微流控LAMP芯片构建及在MRSA快速检测中的应用研究

构建一种基于环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP),集细菌在线裂解、核酸提取、目标基因扩增和产物检测一体化的用于病原菌快速检测的集成式微流控芯片。以耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant staphylococcus,MRSA)为模式菌,以mec A为靶基因,在优化条件下用芯片实现对病原菌的在线检测,完成对101~106cfu MRSA的在线裂解、LAMP扩增和产物测定,采用荧光原位检测可得101~105cfu的检测范围和101cfu的检出限。该微流控LAMP芯片结构简单,操作便捷,可在1 h内实现对MRSA mec A基因的快速检测,具有较高的灵敏度和特异性,为下一步临床生物样本病原菌快速检测微流控芯片系统的构建奠定前期研究基础。     

基于微流控芯片的一种蛋白检测方法

利用MEMS技术制作石英玻璃材料的微流控芯片,在自行研制的紫外可见吸收检测系统上,实现了芯片上对牛血清蛋白BSA、人免疫球蛋白IgG和人转铁蛋白TRF及它们的混合溶液的分离检测,结果重复性较好。实验提供了一种微流控芯片分离检测蛋白的手段,它是一种快速低成本的检测蛋白的方法。     

用于激光制备生物微流控芯片工艺研究的生物PCR荧光分析方法

激光制备微流控芯片工艺研究的生物聚合酶链式反应(PCR)荧光分析方法是利用生物PCR反应中荧光的变化规律特性,从检测结果与参照检测标准的比较依据出发,在生物芯片的实际使用工作状态下获得分析数据.对造成达不到设计工作状况现象的内在混合诸方面工作参数进行分解分类和分析.用于微流控芯片工艺的生物PCR荧光分析方法的相关装置采用了多光路光纤校准,获得了荧光检测良好的重复性和稳定性.该装置对标准模板上模拟微通道中不同荧光信号的分辨率(平台区荧光强度信号值＞10×本底信号区荧光强度信号值)表明:已建立的生物PCR荧光分析装置能分析微流控芯片的工艺参数,实现了用于激光制备生物微流控芯片工艺的PCR荧光分析方法.     

环烯烃聚合物(COP)微流控芯片的制备及其与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微流控芯片的性能对比

采用热压方法制备了环烯烃聚合物(COP)微流控芯片.考虑到温度对微结构热压成形的质量影响最大,基于材料的粘弹性特性,通过变温准蠕变实验获得了热压参考温度Tr.实验证明,在该温度下热压成形,宽度和深度方向的复制精度分别达到了97.6%和94.3%.为了研究制备的COP微流控芯片的性能,将其和同一模具制备的PMMA微流控芯片进行了性能对比实验.通过背景荧光实验、电泳实验和DNA分析实验三方面的研究表明,与PMMA芯片相比,COP芯片背景荧光低,电泳效率高,检测重现性相对标准偏差小于2.5%,适用于生化分析.     

集成一次性微流控芯片的便携式荧光检测系统

本文研究了一种新型的生物化学分析系统,该系统包括便携式荧光检测仪和带光纤的微流控芯片．采用基于MEMS技术的微泵将待测物与荧光试剂的混合物导入微流控芯片,采用PMT检测受激发产生的荧光,荧光强度与待测物浓度成一定比例．激发光则通过光纤将光源LED光信号导入微沟道中．随着液体在微沟道中的流动,可连续分析和检测不同的样品．该系统检测1～1000μg／L浓度的荧光素具有0．966的相关系数．基于荧光猝灭原理,该系统还可检测浓度为5ng／μL的硝基化合物．该生化分析系统除具有便携式和一次性微流控芯片优点外,还具有成本低．试剂、样品消耗量少,且分析时间短等优点该系统能实现现场检测,可应用于临床诊断、环境检测及生物战剂检测等领域     

重金属铅快速检测方法的研究进展

目的为了解重金属铅的快速检测方法,总结其国内外方法的研究进展,并对未来的研究趋势进行展望。方法介绍现有的检测重金属铅的快速检测方法,如比色法、荧光法、电化学法以及合成新材料法,重点阐述各种方法的检测原理、检出限和检测范围。结果检测重金属铅的方法呈现多样化和快捷性,其对检测铅的选择性和灵敏度有待进一步提高。结论通过对检测重金属铅快速检测方法的介绍,了解了国内外的研究进展,对未来的研究趋势作出了展望。     

异质结材料用于肿瘤诊断与治疗的研究进展

癌症是目前全球范围内引起死亡的主要疾病之一,受到人们的高度重视。然而传统的癌症治疗方法仍存在许多缺陷,严重影响了癌症治疗效果并给患者带来了许多不利影响。随着纳米材料的发展,光动力疗法(PDT)和光热疗法(PTT)等新型治疗方法有效弥补了传统治疗方法的不足。其中,将不同成分的纳米半导体材料组合成一个纳米结构的异质结在光动力疗法和光热疗法上有着优异的表现。异质结材料因其特有光学特性和结构设计性,在催化、检测、多模态成像和肿瘤的协同治疗领域中有很大的应用潜力。本文根据结构分类对不同种类异质结的原理进行了大致介绍,并对近年来异质结材料在肿瘤的单重治疗、协同治疗与诊疗一体化中的研究进展进行了系统性的综述,最后对异质结材料在癌症诊断治疗领域的未来发展方向进行了展望。      

用于新型冠状病毒检测的纳米材料及生物传感技术

新型冠状病毒肺炎(Corona Virus Disease 2019, COVID-19)疫情大流行引起全球对此重大突发公共卫生事件的高度关注。新型冠状病毒(SARS-CoV-2)经过多次突变,出现传染速度加快、免疫逃逸、隐匿性传播等特性,令防控形势至今仍异常严峻。对患者的早发现、早隔离仍然是目前最有效的防控措施。因此,迫切需要快速、高灵敏的检测手段来甄别此病毒,以便及早识别感染者。本文简要介绍了SARS-CoV-2的一般特征,并针对核酸、抗体、抗原及病原体作为检测靶标的不同检测手段及最新进展进行分类概述;对一些光学、电学、磁学以及可视化的新型纳米传感器在SARS-CoV-2检测技术上的应用进行了分析。鉴于纳米技术的应用在提高检测灵敏度、特异性以及准确率上具有优势,本文详细介绍了新型纳米传感器在SARS-CoV-2检测中的研究进展,包括表面增强拉曼基生物传感器、电化学生物传感器、磁纳米生物传感器以及比色生物传感器等,并探讨了纳米材料在新型生物传感器构建中的作用和挑战,为纳米材料研究人员开发各种类型的冠状病毒传感技术提供思路。     

面向激光选区熔化金属增材制造的检测技术研究进展

激光选区熔化技术(简称SLM)近些年来发展迅速,已应用于航空航天、医疗、模具等诸多领域。首先综述了近几年SLM领域的在线检测、离线检测技术的进展,重点介绍了SLM的在线检测手段,如利用同轴/旁轴原位架构的高速CCD及红外成像装置获取SLM过程中丰富的可见光和红外信息,介绍了相关描述子提取方法,并研究描述子与SLM成形质量的相关性,另外,少部分学者基于声信号信息源、光电二极管进行了单熔道成形质量的分类识别检测。此外,还介绍了SLM的离线检测手段,除传统的材料测试分析方法外,显微CT和激光诱导击穿光谱学为SLM的缺陷三维表征和成分分析提供了高效新型的工具;在此基础上,进而重点综述了SLM的过程监测及反馈控制策略。其中,介绍了常见的机器学习模型(K均值聚类分析、支持向量机、深度置信网络、卷积神经网络等)及其在SLM过程统计描述子提取中的研究进展。还介绍了统计过程控制方法在SLM的特征量间和特征量与SLM成形质量间的关系分析及控制图生成方面的应用;最后,对SLM在线和离线检测研究进展进行了总结,并对其主要发展方向进行了展望。     

Fabrication of nanofluidic biochips with nanochannels for applications in DNA analysis

With the development of nanotechnology, great progress has been made in the fabrication of nanochannels. Nanofluidic biochips based on nanochannel structures allow biomolecule transport, bioseparation, and biodetection. The domain applications of nanofluidic biochips with nanochannels are DNA stretching and separation. In this Review, the general fabrication methods for nanochannel structures and their applications in DNA analysis are discussed. These representative fabrication approaches include conventional photolithography, interference lithography, electron-beam lithography, nanoimprint lithography and polymer nanochannels. Other nanofabrication methods used to fabricate unique nanochannels, including sub-10-nm nanochannels, single nanochannels, and vertical nanochannels, are also mentioned. These nanofabrication methods provide an effective way to form nanoscale channel structures for nanofluidics and biosensor devices for DNA separation, detection, and sensing. The broad applications of nanochannels and future perspectives are also discussed.     

苹果霉心病无损检测研究进展

目的介绍几种常用的苹果霉心病无损检测技术及建模方法,为苹果及其他水果病害的无损检测提供新的思路和依据。方法综述苹果霉心病无损检测技术和建模方法的原理,以及国内外的研究进展。结果在苹果霉心病的无损检测中,光谱检测技术应用较广泛,生物电阻抗特性、各种成像检测技术和机器智能感官仿生检测技术逐渐得到发展,融合多源信息的霉心病检测技术也越来越受到研究者的青睐。结论苹果霉心病无损检测的研究还处于初级阶段,许多检测技术和建模方法的参数还需要进一步优化。随着研究的深入,无损检测技术不仅可以应用于水果病害的检测,还可以应用于其他食品工业,具有广阔的研究前景。     

Characterization of coatings

The variety of physical and chemical properties of coatings is determined by their thickness, structure and chemical composition. A fundamental understanding of coating properties, as well as of their reproducibility, therefore requires a good knowledge of these parameters.During the last few years great progress has been made in the field of chemical analysis (including depth distribution) of thin films and coatings. This progress is mainly the result of the combination of recently developed surface analytical techniques such as Auger electron spectroscopy (AES), photoelectron spectroscopy (UPS, XPS), ion scattering spectroscopy (ISS) and secondary ion mass spectroscopy (SIMS), on one hand, and controlled simultaneous surface etching by sputtering on the other.With these surface analytical techniques the chemical composition of the uppermost monolayers is detected by energy or mass analysis of ion- (ISS, SIMS), electron- (AES) or photon- (UPS, XPS) induced emission of ions (ISS, SIMS) or electron (AES, UPS, XPS), respectively. By combining these techniques with sputtering, the depth distribution of elements and compounds can also be determined with a lateral resolution of some microns.In order to recognize the capabilities and limitations of these techniques for coating analysis, the fundamental emission processes as they appear in the various analytical techniques, as well as the details of the sputtering process, have to be taken into account. The main features such as detection limits, isotope sensitivity, detection of compounds etc. of these techniques will be compared for some typical examples.Other methods, such as high energy ion backscattering and the detection of sputtered particles in the gas phase, will also be considered.     

冷链物流对鲜肉新鲜度的影响及智能检测

目的研究肉类新鲜度检测方法在冷链物流中的应用进展,以发展符合市场需求的食品新鲜度检测技术。方法根据肉类腐败原理,分析冷链物流对食品新鲜度的影响,阐述目前肉类新鲜度检测技术的工作原理,介绍肉类新鲜度检测技术的研究现状。结论虽然近年来肉类新鲜度检测技术逐渐智能化,提高了检测精度,但依然存在技术检测成本高昂,针对销售环节无法做到有效监控等问题。智能标签作为一种相对成本低廉、加工方便的检测技术具有很大的发展空间。     

芯片实验室技术及其应用

从技术及应用方面,对芯片实验室在近几年内的研究现状和发展趋势予以综述.介绍了芯片实验室的加工技术、基底材料的选择以及常用的几种检测手段,并详细阐述了该技术在临床分析、环境监测、核酸和蛋白质分析以及细胞和离子的检测中的应用.     

基于碳纳米材料的肾上腺素电化学传感器研究进展

肾上腺素(AD)作为一种神经递质在人体内扮演重要角色,其含量的高低直接影响人体身体健康,因此对AD进行快速检测具有重要的实际意义。其检测方法中电化学方法具有灵敏度高、检测速度快、操作简便的优点,因而构建性能优异的肾上腺素电化学传感器成为研究热点。为提高传感器的电化学性能,碳纳米材料被采纳作为修饰传感器的新型材料而广泛应用,取得了检测限低、灵敏度高并有希望应用于临床检测的巨大进步。本文从碳点、石墨烯、碳纳米颗粒等碳纳米材料出发,分析AD在电极表面的电氧化还原机制,对近年来基于碳纳米材料的肾上腺素电化学传感器制备方法及检测结果进行分类统计,并对今后的检测提出展望,以期获得更有效的肾上腺素电化学传感器。