适用于暗场生化传感系统的微流控芯片的研制与验证

为了提高暗场检测的效率、获取高质量的传感信息,基于实验设备的物理尺寸以及实验环境,通过COMSOL Multiphysics仿真,并采取键合工艺,研制了一种适用于暗场生化传感系统的微流控芯片。该芯片可在同一暗场视野下观察到四个反应区域,实现对多种样品的并行检测。同时由于该设计的连通性,四个反应区域可以两两进行精确对照,对样本检测结果进行定性定量对比。实验中,在暗场显微成像系统下捕获到微流控芯片通入各反应区域的传感单元纳米粒子,测出散射光谱,验证其可行性。暗场显微成像系统和微流控芯片的结合,实现了自动化、集成化的实时原位并行检测,极大地提高了实验效率。     

电化学发光检测微流控芯片电学特性分析

本文介绍了电化学发光检测微流控芯片的电学特性,包括电极的阻抗特性,表面磁场特性,电极表面涡流特性以及等效电容分析。电化学以及电化学发光检测通常采用三电极体系,由于加工在微小的尺度上,所以宏观尺度下的电学模型以及电学特性已经不再适用。本文提出了一种新的电化学发光检测微流控芯片电学特性分析的方法,根据微流控芯片与电极的结构与尺寸,建立的微流控芯片电极等效电路模型。不仅可以得出电极间的幅频特性曲线,还可以用于测试外加物理场如电场,磁场或力场和几何参数对芯片电极灵敏度,重复度与线性度的影响。微流控芯片电极等效电路模型与幅频特性分析为研究电化学与电化学发光检测提供了理论依据,为解释微电极的电学特性提供了更好的方法。     

基于延迟序列的硬件木马检测方法

硬件木马对芯片安全和系统安全都已构成实际危害,基于侧信道的检测方法由于可以覆盖芯片设计多个阶段,且相对容易实现,已经成为主流方法.然而,现有侧信道方法往往需要依赖黄金芯片,而且芯片制造过程的工艺变化和检测时的环境噪声也限制了这些检测的有效性.本文提出了一种基于延迟序列的检测(delay sequence-based detection, DSBD)方法,通过仿真延迟序列预测实测延迟序列,依据序列中每个延迟顺序对的一致性来检测硬件木马.与现有的基于侧信道的检测相比, DSBD是建立在延迟序列而不是单个延迟上的,大大减轻了噪声干扰,并且攻击者难以绕过检测,因为其必须正确猜测延迟序列对应的输入向量.对尺寸与原始主电路尺寸比率为0.76%的硬件木马,实现了在无误检率情况下,以92.5%的检测概率进行检测.如果以提高误检率为代价,可检测的HT精度和检测概率可以进一步提高.     

纳米电化学传感及相关思考

论文讲述了两个部分的工作:一是对于纳米电化学传感的一些思考;二是对其所在课题组在纳米电化学传感方面的一些工作简介.纳米电化学传感可能可从多个层面进行考虑:(1)传统概念上的纳米传感;(2)纳米材料的应用;(3)超分子概念;(4)Lab-in-a-cell等.这里传统概念上的纳米传感主要指电化学传感器的大小尺寸应该在纳米定义范围内(0.1～100 nm),例如各种固体纳米电极,玻璃纳米管,以及独立或阵列型碳或其它材料的纳米管作为电化学电极.     

一种适用于汽车电子的温度检测传感设计

为提升车规芯片在高温下的温度传感电路检测精度,进行过热保护,文章基于Key-Foundry 0.18μm BCD(Biploar-CMOS-DMOS)数模混合工艺设计了一种适用于车规芯片的温度传感检测电路.首先利用了共模电压转换技术实现带隙基准电压共模电压转换,利用NPN基-射电压差的负温度特性传感温度,其次采用开尔文...     

压电蛋白传感芯片制备技术的研究

在石英晶体微天平上用戊二醛交联法固定HBsAb,构建乙肝表面抗原(HBsAg)压电蛋白传感芯片,运用抽检、测试、数据统计分析、正交试验设计和质量检验等方法对芯片制作中的清洗、固定、封阻、检测等步骤进行质量控制,压电蛋白传感芯片稳定性、合格率均有显著提高。对压电蛋白传感芯片制备工艺进行质量控制,是提高芯片技术性能的关键。     

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.     

一种用于集成电化学生物传感阵列的高灵敏度 读出电路的研究

一种用于自组装膜生物传感阵列的高灵敏度信号读出电路包含一个高灵敏度电流读出放大器,可以接受pA-nA范围的输入电流,其电流增益大约60 dB,相位裕度为63°,并在同一输入电流信号的条件下,负载在一个较大的范围变化时,其输出电流几乎几乎是一个常数.芯片采用1.2μm CMOS工艺加工,测试结果表明,该芯片的输出电流对输入电流具有较好的线性度.这种新型电路与标准CMOS工艺兼容,可实现集成的生物传感阵列.     

基于MSP430单片机的电化学传感检测系统设计

介绍了一种基于单片机的小型电化学传感检测系统,详述了检测系统的整体设计框架和各模块设计.检测系统内部设计有绝对值电路和峰值电流检测电路,大大提高了检测系统的性能.通过对葡萄糖传感器和乳酸传感器进行实验,结果表明:检测系统性能可靠,操作简单,与传统电化学工作站有很好的线性相关性.     

用于脉搏波检测的背接触式触觉传感阵列单元

触觉传感器在脉搏波测量、仿生机器人等领域有重要应用。该方案制作背接触式传感器,并通过转移工艺实现芯片加工和圆片级芯片尺寸封装一体化,用组装工艺低成本实现大面积柔性触觉阵列,采用模块化设计,正压力与剪切力传感单元的尺寸和布线相同,制作可组装的标准单元,在传感器转移工艺中,采用无电极化学腐蚀自停止工艺,提高成品率。传感单元尺寸仅为300μｍ×300μｍ,与人类触觉传感的极限可比拟,灵敏度为2mV/10kPa,量程为150kPa,已用于研制新型脉诊仪的柔性传感阵列?实现了脉搏波的实时测量。