串联电极阵列压电传感技术自动检测病原体

以串联电极阵列压电石英晶体（SPQC）传感器为基础构建了一台8通道微生物自动检测仪。电极插入培养基检测溶液电导的变化。池常数k=0．05m,使用中性、低电导的氨基酸培养基（AaB）,电导控制灵敏度区间为550-600μs。利用拟合-微分的方法简单准确地得到频率检测时间（FDT）。对普通的金黄色葡萄球菌（S．aureus）和痢疾杆菌（S．dysenteriae）进行自动检测,结果表明：FDT和样品中细菌浓度呈线性关系（R〉0．99）,检测范围为10-10^6CFU·mL^-1。该方法准确度与国标的平板记数法相当（置信区间为95％）,但重现性更好,更稳定,灵敏度更高。     

基于声表面波传感器阵列的气体鉴别算法研究

声表面波(SAW)传感器阵列具有体积小、功耗低、反应灵敏等优点,在食品检测、环境治理、气体鉴别等领域有广泛的应用前景。结合声表面波传感器阵列的原理及特点,建立和优化了声表面波传感器阵列的数学模型,并对数据进行预处理、主成分分析（PCA）以及BP神经网络分析处理,实现了对气体的鉴别分类,取得了好的实验结果。     

基于金纳米颗粒免疫凝集的压电传感技术快速检测人血清免疫球蛋白IgG

发展了一种利用金纳米颗粒免疫凝集的压电传感技术用于人血清免疫球蛋白IgG的简单、快速、高灵敏检测.以金纳米颗粒替代传统胶乳标记羊抗人IgG诊断血清(抗IgG),利用石英晶体微天平(QCM)直接灵敏响虚因金纳米颗粒免疫凝集而引起溶液的非质量参数(密度、粘度等)的变化.考察了pH值、离子强度和抗IgG-金纳米颗粒浓度对免疫凝集反应的影响,并进行了质控实验.结果表明,该传感技术毋需固定活性组分,可快速榆测浓度下限0.38μg/mL的免疫球蛋白IgC.定量能力与经典ELISA法相接近,可基本满足临床疾病诊断的生化检测要求.     

检测掺假牛奶的电子鼻传感器阵列的优化

目前电子鼻在食品领域已有广泛的应用,由于气味组成成分复杂,仅用单个气体传感器是无法评定气体质量的,因此气体传感器阵列应运而生.在对不同的食品进行检测时,电子鼻的传感器阵列的构成是不同的.运用PEN2便携式电子鼻对掺假牛奶进行检测,用方差分析、主成分分析和聚类分析对信号进行分析,得到由8个传感器组成的用于检测掺假牛奶的最佳传感器阵列.用这8个传感器组成的传感器阵列对掺假牛奶进行检测区分,结果用LDA方法(线性判别式分析)进行分析,在LDA分析图上,不同比例掺假的牛奶能被明显地区分.新的传感器阵列具有较少的传感器和与原传感器阵列相同的检测区分能力.     

电子鼻用于检测掺假牛奶时其传感器阵列的优化

目前电子鼻在食品领域已有广泛的应用，由于气味组成成分复杂，仅用单个气体传感器是无法评定气体质量，因此气体传感器阵列应运而生。在对不同的食品进行检测时，电子鼻的传感器阵列的构成是不同的。本文运用PEN2便携式电子鼻对掺假牛奶进行检测，用方差分析、主成分分析和聚类分析对信号进行分析，得到由8个传感器组成的用于检测掺假牛奶的最佳传感器阵列。用这8个传感器组成的传感器阵列对掺假牛奶进行检测区分，结果用LDA方法 (线性判别式分析) 进行分析，在LDA分析图上，不同比例掺假的牛奶能被明显地区分。新的传感器阵列具有较少的传感器和与原传感器阵列相同的检测区分能力。     

基于QCM传感器的液压油品质在线监测系统的开发

提出了一种利用QCM传感器对液压油品质进行在线监测的新方法,给出了系统软、硬件的设计方案 并且设计了适用于油液中的QCM振荡电路。     

压电石英晶体微天平在生物学上的研究进展

当前生命科学研究呈现为多学科交叉融会和多种新技术应用所形成的全方位体系,压电化学与生物传感是一个新兴的领域。生命过程伴随着生物分子的相互作用而产生质量的增减。压电石英晶体微天平(Quanz Crystal Microbalances,QCM)正是以其灵敏的压电质量传感功能及其简单的仪器装置、快捷的分析速度、低廉的检测成本等优点而博得生物学研究人员的青睐。近30年来,压电石英晶体微天平技术随着理论及仪器研制水平的提高,其在生物学领域的研究应用日新月异,已由过去单一的气相检测,发展成为能进行气液相检测、自动化程度高、能实现原位及在线检测的新型生物传感器。     

涂敷脲醛树脂的石英晶体微天平湿度传感器

在碱性条件下预先合成脲醛树脂单体,然后在酸性条件下于石英晶体的电极上原位合成脲醛树脂高分子薄膜,制备了石英晶体微天平湿度传感器。同时考察敏感膜厚度对检测灵敏度的影响以及传感器的响应特性、重复性和稳定性。试验结果表明:涂敷脲醛树脂薄膜的传感器频率随测试的相对湿度变化明显,传感器具有良好的重复性和稳定性。制作的湿度传感器可应用于实际的生产、生活中。     

分子印迹传感技术在有机磷农药领域中的应用

分子印迹技术是制备具有选择性分子识别能力聚合物(分子印迹聚合物)的新兴化学合成技术.分子印迹聚合物在传感器研究中用来制备识别元件已经成为当前有机磷农药检测领域研究的热点之一.综述了分子印迹聚合物制备的基本原理、方法以及在传感领域分析检测有机磷农药的研究现状,并简要探讨了分子印迹传感器的发展趋势和应用前景.     

基于QCM的湿度传感器等效电路模型研究

基于石英晶体微天平(QCM)的湿度传感器是一种以石英晶体为核心元件的新型高灵敏度传感器.根据气相中晶体振荡电路的起振和稳定条件,对晶体表面敏感薄膜吸附水分时等效电路参数的变化进行建模,得到了一种新型的基于QCM的湿度传感器等效电路模型.通过电路仿真软件PSPICE对模型进行仿真,并搭建QCM湿度传感器实验测量平台,结果验证了基于QCM的湿度传感器等效电路模型的有效性和正确性,对QCM湿度传感器的振荡电路的进一步设计和优化具有指导意义.     

基于LiCl湿敏涂层的QCM湿度传感特性的研究

对0.2%质量比LiCl薄膜涂层的QCM湿度传感单元湿敏特性进行了系统性的研究。研究结果表明:0.2%质量比LiCl—QCM的湿度传感单元的线性测量范围为13%～94%RH,克服了常规LiCl湿敏材料传感单元量程窄的缺点。另外,此湿度传感单元还具有重复性好、灵敏度高、湿滞小(小于10 Hz)、数字频率化输出等优点,因而,具有较好的潜在应用前景。     

基于金属氧化物传感器阵列的小麦霉变程度检测

研制了一套由8个金属氧化物传感器组成、用于检测小麦霉变的电子鼻系统.使用该电子鼻对不同霉变程度和掺入不同百分比含量霉麦的小麦样品进行检测.通过方差分析和主成分分析优化传感器阵列并去掉冗余传感器,对优化后的数据进行主成分分析(PCA)和线性判别分析(LDA),其中PCA的前两个主成分对两类实验结果分析的总贡献率为98.30％和99.27％,LDA前两个判别因子对两类实验结果分析的总贡献率为99.68％和93.30％,且由得分图可知两种方法均能很好地区分不同的小麦样品.利用BP神经网络建立预测模型,对样品菌落总数和掺入样品中霉麦的百分比进行预测.两种预测模型的预测值和测量值之间的相关系数分别为0.91和0.94,表明预测模型具有较好预测性能.     

新型石英晶体微天平分子键裂免疫传感器的研制

基于谐振调幅电压激励石英晶体微天平设计了一种分子键裂型生物传感系统.该传感系统通过Arduino控制数字信号发生器DDS 9854产生正弦波以激励9.98 MHz压电石英晶体.采用了自主振荡电路法和被动激励振荡法,在低振幅(2V)下以谐振电路法测定晶体谐振频率,通过高速继电器切换到被动调幅激励电路中,经数控放大器调节不同激励电压实现谐振调幅,增大石英晶体表面的剪切动量,从而实现分子键裂.随着调幅电压的升高,晶体表面物质的动量增加,导致分子键断裂,通过谐振电路频率和调幅电压值在数分钟内可得到晶体表面物质结合强度的信息.将传感系统应用于A型金黄色葡萄球菌细胞壁蛋白(蛋白质A)和免疫球蛋白IgG体系,在调幅电压激励下会抑制二者的结合.同时,在不同激励电压下可区分蛋白质A与IgG的结合强度.     

乳制品电子鼻分类中传感器阵列的一种优化方法

利用13个TGS系列的金属氧化物气敏传感器组成的阵列对3种乳制品进行了测量。提取每个传感器响应值的方差为特征值,借鉴逐步判别分析的思想,依据Wilks统计量最小的原则,逐步引入对分类有用的变量,实现了对传感器阵列的优化。对阵列优化前后的数据,用主成分分析(PCA)和Fisher判别分析(FDA)的方法进行对比研究。结果表明:使用优化后的传感器阵列,不仅主成分分析能将不同种类的乳制品很好的区分开;而且用Fisher方法时,交叉确认正确率也得到提高。因此,所给出的阵列优化方法是有效的。     

气体传感器阵列中特征参数的提取与优化

用一组厚膜金属氧化锡气体传感器阵列对气味进行分析和识别 ,其中最重要、最难的因素是传感器特征提取技术和特征参数的优化 ,使所用的传感器阵列能快速准确地识别不同气味。然而 ,目前尚无令人满意的方法。本文中研制了适用于传感器阵列反应的试验装置 ,在获得传感器与食醋挥发气体反应的整个过程的数据的基础上 ,提取了传感器与食醋散发的气体反应的特征值。利用分辨率来提取 ,以确定所提取的特征参数是否最优 ,从而决定该特征值在以后模式识别中是否有用。再对那些分辨率指数大的特征参数进行主成分分析和神经网络分析 ,主成分分析结果表明不同醋之间区分得比较开 ,神经网络的识别正确率达到 10 0 %。显然这一方法也可用于解决其它形式传感器阵列问题。     

质量放大石英晶体微天平传感器用于人血清中IgM的测定

本文报道了一种质量放大石英晶体微天平免疫分析。抗体包被的石英晶振在待测怕溶液中孵育时,加入相应的抗体,待测抗原与抗体以复合物的形式结合到晶振上。这种抗原抗体多分子层与通常抗原单仓层结合相比克服好单分子层结合的抗原分子数较少的限制。应用该方法测定了人血清中的免疫球蛋白,在１０．２￣１６１．０μｇ／ｍｌ范围,响应频率与浓度有较好的线性关系,比较常规的石英晶体微天平免疫传感器方法,灵敏度提高了约３倍。     

石英晶体微天平传感的酶联免疫分析法测定免疫球蛋白IgM

结合酶联免疫分析技术与石英晶体微天平检测技术,发展了一种基于石英晶体微天平传感的免疫传感器用于测定血液中免疫球蛋白IgM的量.羊抗人IgM抗血清通过氨基硅烷化共键固定在石英晶体表面上,采用竞争吸附免疫分析法,以辣根过氧化物酶(HRP)标记的IgM作标记物,N-四甲联苯胺(TMB)和H2O2作酶的底物.结合在石英晶体微天平上的酶标记物催化TMB氧化形成沉淀,使石英晶体微天平的振荡频率发生改变,据此测定标记物HRP-IgM和IgM的量.实验优化了分析条件下,对IgM的检测范围为0.03μg/mL to 7μg/mL,它具有仪器简单、操作方便、灵敏度高等优点.     

ZnO纳米棒修饰的QCM气体传感器检测NH_3研究

主要介绍了ZnO纳米棒修饰的石英晶体微天平(QCM)气体传感器的制备与测试。采用两步法在石英晶振片表面制备直径为100 nm的ZnO纳米棒敏感膜,构成QCM NH3传感器。检测系统为自主研发的基于LabVIEW平台的QCM气体传感器频率测试软件。检测NH3的体积分数为5×10-6~50×10-6,响应时间均在10 s以内,最大频差值为10.9 Hz,响应最大频差值与NH3体积分数呈现良好的线性关系。室温条件下,ZnO纳米棒敏感膜可以完全实现吸附解吸过程,具有可逆性。该传感器性能稳定,响应灵敏,具有重复性。     

基于可视化传感器阵列系统的肺癌标志物快速检测研究

肺癌的早期快速诊断对于肺癌患者的治疗至关重要。针对肺癌患者所呼出的特定标志物,建立可视化传感器阵列系统,对4种肺癌标志物进行了实验研究。采用分层聚类分析、主成分分析的统计学方法对检测结果进行分析。对不同肺癌标志物、不同体积分数的样本在聚类分析中可以正确分类,且结构相似体积分数相近的样本能优先聚到一簇。利用主成分分析获得的前2个主成分所代表的肺癌标志物72.0%的信息量即可以实现不同类标志物样本区分。研究表明:这种可视化传感器阵列系统是一种快速有效的检测识别肺癌标志物的方法。