微型色谱的信号采集系统对瓦斯的检测研究

介绍了以ARM芯片为核心器件,研制出低噪声、高分辨率的信号采集系统。该系统的噪声RMS值少于0.2 mV,显示出良好的抑制噪声的能力,而且系统分辨率达到10-4 mV数量级。随后,利用设计的信号采集系统,并结合研制的微型色谱系统,对瓦斯气体进行了检测实验。从实验结果可以看出,在痕量分析中,设计的信号采集系统具有对微弱信号采集的能力,而且具有较高的分辨率和较低的噪声,因此,设计的系统满足对微小信号采集的要求。     

分子印迹膜SPR传感器检测氯磺隆的方法

研究使用了中国科学院电子学研究所自行研制的高灵敏度单通道SPR分析仪和进样装置,仪器为棱镜耦合型SPR传感器结构,其检测角度范围是40°～70°,折射率检测范围为1.04～1.47,谐振角的精度在0.001°。适用于SPR分析仪的分子印迹芯片采用PVC-MIP共聚膜法制备,SPR角度扫描结果表明,200nm以下厚度芯片具有较好的SPR吸收特性。以氯磺隆为模板的分子印迹膜与不加氯磺隆的分子印迹膜对比实验发现前者具有特异性结合的能力。实验对浓度0.1,0.2,0.5和1μg/mL的氯磺隆进行了SPR定点检测,这四种浓度氯磺隆的折射率响应信号满足线性关系,相关系数R=0.996 4。实验中对低浓度的氯磺隆进行反复检测,检测到50ng/mL的氯磺隆,满足农残检测的要求。     

A surface plasmon resonance imaging system for the stimulated living cell analysis

In this paper, a surface plasmon resonance imaging(SPRI) system for cell analysis is developed for obtaining the surface plasmon resonance(SPR) signal from the interactions between cells and different stimuli. The system is constructed with a red laser light source, a P-polarizer, a glass prism, a 5× objective lens, a charge coupled device(CCD) camera, a gold sensor chip, a polydimethylsiloxane(PDMS) reaction well and a mechanical scanning device. The system is applied to mapping living cells in response to stimuli by characterization of the refractive index(RI) changes. Cell responses to K+ in KCl solutions with concentrations of 5 mmol/L, 20 mmol/L, 50 mmol/L and 100 mmol/L are collected, which indicates that the SPRI method can distinguish the concentration of the stimuli. Furthermore, cell responses to epidermal growth factor(EGF) and vascular endothelial growth factor(VEGF) are studied independently. The binding of EGF receptor(EGFR) and EGF is collected as the first signal, and the internal change in cells is recorded as the second signal. The cell response to VEGF is different from that to EGF, which indicates that the SPRI as a label-free, real-time, fast and quantitative method has a potential to distinguish the cell responses to different stimuli.     

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     

光纤型微流控电泳芯片的研制

介绍了一种光纤型微流控电泳芯片,该芯片主要由两部分组成:多模光纤,PDMS基片和盖片.利用二次曝光技术制作出芯片的模具;通过浇注的方法制成电泳芯片;实现了在PDMS上制作深度不同的微流控沟道和光纤沟道,使光纤与微流控沟道能够方便地对准;利用异硫氰酸酯荧光素考察了系统的性能,最小检测浓度达到1.3×10-7mol/L,信噪比S/N=5.     

高阻值纳米薄膜材料的热电特性测量

为了实现高阻值纳米薄膜材料的热电系数测量,搭建了一套塞贝克系数测量系统。研究了该系统的温控精度和温差生成机制并测量了高阻值条件下微弱电压。首先,建立了高真空度和带有多重电磁屏蔽的真空测试环境;然后,设计了高稳定度温差控制平台,以便为测试样品提供可控温差;同时根据高阻条件下的微弱电压的检测要求,消除了检测通道的漏电流和分布电容的影响。最后,提出了一种循环温差的测量方法,用于有效去除分布电容引起的塞贝克电压长期漂移。采用该方法对高阻值的有机半导体材料进行了塞贝克系数的测定,结果显示:阻值高达7×1012Ω的有机薄膜材料的塞贝克系数的测量精密度2%,温度控制精度为±0.001K。得到的结果表明,该系统能够实现对样品阻值高达1012Ω的纳米薄膜材料的塞贝克系数的测量。     

生物传感器的研究与发展

引言生物传感器是利用生物分子探测生物反应信息的器件。换句话说，它是利用生物的或有生命物质分子的识别功能与变换器相结合，将生物反应所引起的化学、物理变化变换成电信号。所以任何一个生物传感器都具有两种功能，即分子识别和信号转换功能。生物传感器中，其基底作为分子识别功能材料，具有专一的选择性，可以获得极其高的灵敏度，采用固定化技术，将这些功能材料固定在载体上，形成分子识别功能薄膜；而信息转换器通常是一个独立的化学或物理敏感元件，可采用电化学、光学、热学、压电等多种不同原理工作。把分子识别功能基底同高灵…     

微梁结构热偶微波功率传感器的灵敏度分析

在微波技术研究中，微波功率是表征微波信号特性的一个重要参数。微波功率测量已成为电磁测量的重要部分，可应用于很多场合，如发射机输出功率（包括天线系统辐射的功率）和振荡器输出功率的测量，毫瓦计的校准，标准信号发生器的校准等。微波功率传感器是微波功率计探头中的核心元件。微梁结构热偶微波功率传感器选择具有低电阻温度系数的Ta2N和高热电功率塞贝克系数的Si作为热偶材料，利用半导体工艺和NEMS工艺制作。器件获得了比薄膜结构更高的灵敏度，并且具有动态范围大、零点漂移小等特点，此结构已有多种形式。着重从理论上分析了MIS结构对该传感器灵敏度的影响，并提出了一种新的结构设计，以进一步提高器件性能。     

热激励硅谐振式压力传感器的研制

介绍了基于表面微加工工艺和多孔硅牺牲层技术，设计并制作出梁膜一体化的热激励硅谐振梁压力传感器，给出了制作的工艺过程和参数，测试了传感器在真空中开环状态下的谐振频率一压力特性及幅频特性，其灵敏度达到54．89Hz／kPa，Q值大于20000，0～300kPa范围内线性相关系数为0．9997。