多孔分子印迹膜修饰的表面等离子体共振微囊藻毒素LR检测传感器

开发了一种多孔分子印迹膜修饰的表面等离子体共振(SPR)传感器,用于快速检测水中微囊藻毒素LR。研究了利用该传感器检测微囊藻毒素LR的方法。首先,通过原位聚合法在SPR传感芯片的裸金表面合成了微囊藻毒素LR的多孔分子印迹膜,制备出可以特异性捕获微囊藻毒素LR的SPR传感芯片。然后,利用Kretschmann棱镜耦合结构,构建了基于Kretschmann结构的波长调制型表面等离子体共振传感器。最后,通过检测不同浓度的微囊藻毒素LR溶液以及干扰物质微囊藻毒素RR溶液,研究了该传感器的测量范围、特异性等参数。结果表明,该传感器对于微囊藻毒素LR的检测灵敏度很高,可实现微囊藻毒素LR的定量检测,动态测量达2.1×10-9~1×10-6 mol/L。另外,传感器对于干扰物质微囊藻毒素RR无明显信号响应,表明传感器对于微囊藻毒素LR具有很好的特异性检测能力。     

SPR生物传感技术的研究进展与应用

由于具有实时、免标记、高灵敏度等优点,表面等离体子共振(surface plasmon resonance,SPR)技术被广泛应用于生物分子相互作用的研究分析。在SPR能够检测的分子量范围内,基本所有的具有特异性反应的生物分子都可以被SPR生物传感器检测。因此,SPR技术越来越展示出其重要的应用价值,成为近几年来研究的热点。本文重点从原理、技术改进以及应用等三个角度对SPR技术进行阐述,并从技术改进方面重点介绍了SPR技术的两个发展:表面等离子体子共振成像(SPRi)技术与局域表面等离子体子技术(LSPR)。     

一种小型高通量SPR生物传感检测装置的研制

针对一种角度扫描型SPR生物传感检测装置的小型化、高通量研究,包括系统的硬、软件研制及实验测试。在现有SPR传感研究基础上,提出了实现仪器小型化的设计方案,可以在仪器体积明显减小的情况下,保持检测精度基本不变。同时,利用入射光分束,靶标阵列,以及相应的阵列图像采集、处理及分析方法,实现了多样品的同时检测分析。针对新的系统设计,利用计算仿真确定了相应的实验参数。在新建立的SPR检测装置上完成了不同金膜厚度及芯片表面修饰后的共振曲线检测,并实现了C反应蛋白的检测分析。结果表明,该系统能够有效地分析表面介质特性改变所引起的共振角度变化,同时,设备的小型化和高通量基本实现。     

SPR传感技术的发展与应用

SPR传感器已经成为检测、分析生物分子相互作用的有效工具.有些国家已经生产出商业化的SPR传感系统.对SPR生物传感器的研究现状、工作原理、技术参数与分类进行了详细描述,并对SPR生物传感器在生物分子检测领域的应用和SPR传感技术的研究发展前景进行了讨论.     

SPR生化分析仪及其在样品检测中的应用

表面等离子共振(SPR)是一种入射光照射到金属表面,导致金属表面产生等离子共振,反射光强出现衰减的现象,反射光强衰减程度与入射光波长、入射角及金属表面补测物质的折射率有关。根据这原理研制的SPR生化分析仪,在检测、分析分子间的相互作用等方面有着广泛的应用。针对HPSPR-6000生化分析仪的工作原理、技术参数、检测方法进行了详细的介绍,在芯片表面生长磺胺二甲嘧啶-BSA,并检测生长过程的响应信号,同时还对磺胺二甲嘧啶抗原与抗体在芯片表面的结合响应信号进行了检测。     

表面等离子体子共振技术及其在生命科学中的应用

简述了表面等离子体子共振（SPR）技术的基本原理并综述了SPR技术在生命科学领域的应用。SPR技术可以在原位实时监测生物分子间的相互作用而无需任何标记,因而可用于许多成份相互间作用的研究,也可用于连续监测吸附和解吸分子的缔合和解离过程。SPR技术在免疫分析、蛋白质分子相互作用、DNA的复制和转录以及药物的筛选等生命科学许多领域的应用研究已取得了很大进展,具有许多常规技术难以比拟的优越性。     

多通道光纤表面等离子体波共振传感器研究

研究了一种采用2×n型特种耦合器构建的多通道光纤表面等离子体波共振(SPR)传感器模型.应用空分复用原理和多层膜反射理论分析了SPR共振效应在若干光纤探针中连续被激励的基本原理.数值模拟和实验结果表明,研制的双通道光纤SPR探针能够达到与常规单通道探针相同的检测灵敏度.这种新型多通道传感模型的特点在于,各通道探针特性可根据待测检测目标进行选择替换,通道数目可以根据实际待测参量进行调节,并适用于对处于不同空间位置目标液体参量进行检测的情况.     

表面等离子体谐振（SPR）生化分析仪的研制

表面等离谐振(Surface Plasmon Resonance,SPR)生化分析仪是一种基于物理光学原理的新型生化分析系统,SPR技术作为一种表在反应的生物传感技术,具有很重要的生化分析能力,可用于无标记实时监测许多种类生物分子之间的反应.SPR生物分析技术已成为直接实时观测生物分子间相互作用的主导技术.近年来SPR传感技术受到重点研究和发展;SPR生化分析仪也已经商品化.在本文中详细介绍了自行研制的新型SPR-2000型生化分析仪,仪器的主要性能是入射角扫描范围40°～70°,测角精度优于1×10-3度,探测折射率范围1.04～1.47,温度范围4℃～60℃、检测灵敏度可达10-11M等.利用该系统实时测试了1gG-GAHIgG的动态反应过程.实验证明该分析仪精度和灵敏度高,适用范围宽,并已提供多家使用,具有比较好的商品化性能.中国图分类号 TH744     

角度指示型表面等离子共振传感器的研究

表面等离子体共振(SPR)技术被广泛应用于生物化学传感、药物分析和环境监测等领域。现基于表面等离子共振原理,在固定入射光波长为632.8nm的He-Ne激光入射下,采用镀有50nm银膜的Kretschmann棱镜型结构作为耦合器件,实现角度指示型SPR传感器对纯净水和酒精水溶液的检测。实验结果发现该SPR传感器具有较好的稳定性,其角度灵敏度达到219°/RIU。     

表面等离子共振生物传感技术及仪器化的过去、现在与未来

表面等离子共振生物传感是一种光学检测技术,可获得生物分子相互作用的特异性、亲和力和动力学常数等,无需对研究的分子进行标记、灵敏度高且可实时检测,已在生命科学的发展中发挥了重要作用,正在成为蛋白质组学研究和药物发现与开发的有力工具。本文详细回顾了该技术从物理现象发现到理论体系的完善,以及从实验室研究到仪器商品化的发展历程,概述了各个时期的研究特点、仪器化以及应用情况,探讨了有待解决的问题,并展望了未来的发展趋势。     

Attitude-sensor-aided in-process registration of multi-view surface measurement

A novel method for in-process registration of 3D point clouds scanned from different views is presented. A miniature attitude sensor, which can output its pitch, roll and yaw angles in real-time, is mounted on the scanner. The relative pose between the attitude sensor and the scanner is calibrated in advance by a simple yet effective algorithm. When the scanner is moved from one standpoint to another in a measuring process, the real-time readings of the attitude sensor is utilized to compute the rotation movement of the scanner. After applying the rotation transformation to the current point dataset, the translation movement is efficiently determined by exploiting the normal vector constraint between the correspondence points. The rigid transformation obtained fully automatically can serve as a qualified initial estimate for further fine registration. Experiments demonstrate the applicability of the proposed method.     

单搭自冲铆接头谐响应分析

利用三维ANSYS有限元软件对单搭自冲铆接头建立了有限元模型,并对该模型进行模态分析以获得其自由振动时的固有频率,在模态分析的基础上进行了不同加载位置的谐响应分析,对比了同一加载位置时不同节点响应幅值的变化及不同加载位置时同一节点的响应幅值变化发现,由于节点所处位置不同及自冲铆接头的振型不同,其最大响应幅值发生在不同固有频率处;距离加载位置越近其响应幅值越大;节点响应幅值随距离固定端的距离增加而成增长趋势。     

Stripe sensor tomography

We introduce a general concept of tomographic imaging for the case of an imaging sensor that has a stripelike shape. We first show that there is no difference, in principle, between two-dimensional tomography using conventional electromagnetic or particle radiation and tomography where a stripe sensor is mechanically scanned over a sample at a sequence of different angles. For a single stripe detector imaging, linear motion and angular rotation are required. We experimentally demonstrate single stripe sensor imaging principle using an elongated inductive coil detector. By utilizing an array of parallel stripe sensors that can be individually addressed, two-dimensional imaging can be performed with rotation only, eliminating the requirement for linear motion, as we also experimentally demonstrate with parallel coil array. We conclude that imaging with a stripe-type sensor of particular width and thickness (where the width is much larger than the thickness) is resolution limited only by the thickness (smaller parameter) of the sensor. We give examples of multiple sensor families where this imaging technique may be beneficial such as magnetoresistive, inductive, superconducting quantum interference device, and Hall effect sensors, and, in particular, discuss the possibilities of the technique in the field of magnetic resonance imaging.     

CCD像面旋转引起的脱靶量误差及检测方法

分析了光电测量设备电视系统的CCD传感器像面旋转这个普遍存在的问题所带来的脱靶量测量误差,建立了一些相关的数学模型,并且讨论了在不同像面旋转角情况下的误差变化规律.简要地介绍了这种测量误差的检测方法以及修正方法.实际检验表明,上述方法不仅能很好地修正CCD传感器像面旋转所引起的脱靶量测量误差,显著提高电视系统脱靶量测量精度,而且对于红外电视测量系统也是同样适用的.     

分布式棱镜SPR传感器

SPR传感器的研究与应用进展迅速，尤其在生命科学、化学、环保等领域已经成为一种很重要的研究工具和手段。尽管棱镜SPR传感器关于角度谱的理论计算比较成熟，但是波长谱的计算尚未产生完整的理论计算体系。提出一种新的基于波长谱的分析方法，分析了调制层折射率和厚度对传感器输出特性的影响，并且根据该关系提出了分布式SPR传感器的设计方法。与传统的SPR传感器相比，该传感器大大降低了成本，其原理也可以很容易地移植到分布式光纤SPR传感器的设计中。首先介绍了原理，其次进行了基于波长谱分析的理论计算，最后给出了一种实用的设计方案及模拟结果。     

A METHOD FOR DETERMINING THE DARK RESPONSE FOR SCIENTIFIC IMAGING WITH SMARTPHONES

The proliferation of smartphone technology has provided an unprecedented opportunity for greater community participation in collaborative scientific observations that were once out of reach due to cost, accessibility, and ease of use. Currently, there have been several applications making use of the various sensors included in a smartphone, particularly the image sensor, which has been used in a wide range of scientific endeavors including air quality and medicine. Like all digital image sensors, the smartphone sensor is subject to noise, particularly that related to dark current. The objective of this article is to present the development and testing of a method to determine the dark response that a smartphone camera may experience under different temperatures representative of the environmental conditions for scientific imaging. This has required the development and testing of a specially developed application. This was tested in the evaluation and analysis of the dark response of a smartphone camera for the range of 8–38°C. The mean of the dark response was relatively unchanged over this range. The method developed in this paper allows the rapid and easy determination of the dark response of smartphone image sensors, enabling this to be readily subtracted from the signal in the development of scientific investigations.     

调制激光器激励法的热电偶时间常数测试

提出一种利用大功率高频调制CO2激光作为激励源,对表面温度传感器进行时间常数测试的新方法。建立了时间常数测试系统,对温度范围不同、时间常数各异的热电偶进行了时间常数测试,给出了测试曲线。实验证明该系统可以测试亚毫秒至秒量级表面温度传感器的时间常数,其激励源所提供的温度阶跃可覆盖常温至高温范围。