微芯片技术在农产品及食品真菌毒素快速检测中的应用

真菌毒素污染的农产品及食品会对人类及牲畜的健康产生严重威胁。目前,真菌毒素的检测主要采用液相色谱-质谱联用法(liquid chromatography-mass spectrometry,LC-MS)、气相色谱-质谱联用法(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)等传统检测方法。然而,这些检测方法的样品前处理过程比较繁琐、费时,并且在分析过程中还会消耗大量的有毒试剂。微芯片技术所需样品的消耗量少并且分析时间短,可实现样品的集成化、微型化以及高通量检测。微芯片技术在真菌毒素检测中的应用,弥补了上述传统检测方法的不足。本文主要综述了微芯片技术在农产品及食品真菌毒素快速检测中的应用研究进展。首先对农产品及食品中常见的真菌毒素及其毒性进行了简单介绍;接着重点对微芯片技术在真菌毒素检测中的应用进行了详细论述;最后对微芯片应用于真菌毒素检测的发展前景和挑战进行了展望。     

基于多重自相关微弱正弦信号的检测

强噪音背景下检测出有用的正弦信号是信号检测中的一个典型问题。本文介绍的多重自相关法利用了正弦函数的特性,经过多重自相关运算,再对信号进行频谱分析,就能准确检测出湮没于强大噪声的微弱正弦信号,其中频率信息精确,幅值信息经过修正后也能达到一定精度。     

转基因检测微流控恒温扩增芯片的研制

近年来环介导等温扩增技术（Loop-Mediated Isothermal Amplification,LAMP）越来越多地应用于转基因农作物、微生物等的基因检测中。为了提高相关检测机构的转基因产品检测效率,加快进出口食品农产品的通关速度,本文首次使用碟式芯片环介导恒温扩增技术,在65 ℃恒温条件下,对样品中的P-CaMV35S、T-NOS、NPTⅡ、BAR、PAT、Cry1Ac、EPSPS I、EPSPS II、FMV35S和GM-HRA等转基因靶标进行同步检测,检出限可达到0.5%（m/m）,实现一次上样即可完成样品的转基因成分筛查。该方法特异性和灵敏度良好、检测时间较短,可实时读取扩增结果。对实际样品的检测结果表明,该方法的检测结果与实时荧光PCR方法的完全一致。本文开发的转基因检测微流控恒温扩增碟式芯片,可用于常见农产品（大豆、玉米、大米和棉花等）的转基因成分筛查,为转基因产品的定性检测提供了新的快速、灵敏、高通量技术平台。     

基于微流控芯片对果蔬VC的快速检测

建立了一种快速、便携、操作简单的定量芯片法,用于检测果蔬中的VC含量。经工艺正交优化研制的快速定量芯片可在2min内对样品进行定量检测,最低检测限为5mg/100g,稳定性好,保存期为1年,线性较好(R~2=0.9903)。对红枣、柠檬、苹果等7种样品进行了测定,与碘量法检测结果相近。该芯片准确、操作简单、价格低廉、重复性好、更适用于现场快速检测。     

基于免疫学微流控芯片快速检测病原体的研究进展

食品安全一直受到人们的极大关注,病原微生物的早期快速检测能够避免食源性疾病的大规模爆发。基于免疫学的微流控检测芯片是一种灵敏的、简便的、易于使用的检测平台,已广泛应用于病原微生物的快速检测中。与传统免疫学检测技术相比,免疫微流控检测芯片技术具有检测速度快、样本及试剂消耗少、高通量、功能集成化和自动化分析等特点。该文分别介绍了硅基、聚合物和纸基等免疫微流控检测芯片在病原微生物快速检测上研究进展,着重从检测性能及加工设计等方面分析了各芯片的优缺点。同时,讨论了免疫学微流控检测芯片目前面临的挑战和机遇,展望了该技术未来的发展趋势。     

基于环介导等温扩增的离心式微流控芯片检测3种致病菌

采用微流控技术可以将食源性致病菌样品的制备、分离、检测等基本单元集成到仅有几平方厘米的芯片上,与分子检测技术相结合,能够满足对食源性致病菌快速现场检测的需要.基于环介导等温扩增技术(loop-mediated isothermal amplification,LAMP),设计制作出一种用于食源性致病菌快速检测的离心式微...     

用于农药残留现场快速检测的微流控芯片研制

研制一种用于农药残留现场快速检测的微流控芯片。设计制作的一次性高聚物微流控芯片集成进样、酶抑制反应、显色反应及检测单元,结合自制的手持式光度分析检测装置,可以实现对有机磷、氨基甲酸酯类农药的现场、低成本、快速、准确的检测。结果表明：通过在芯片内部固定存储生化试剂,只需一次进样,7 min内即可实现对克百威和乐果的快速检测,最低检出限分别为0.02、0.6 mg/L,对克百威加标回收率为95.0%～103.3%,制作的芯片在1 个月内的稳定性较好。使用微流控农药残留快速检测芯片系统,有望实现全自动检测流程,特别适合于基层非专业人员开展现场、快速、高通量的农药残留筛查。     

比色纸芯片在食品安全快速检测中的应用

微流控纸芯片是一种新兴的集成化、便携化、低成本化的检测技术。在设计过程中,可以与传统检测方法结合,实现更多应用场景下的检测,其中结合比色法的微流控纸芯片具有成本低、检测快、易于携带、结果易于分辨等特点,可以满足大批量、短时间检测的需求,被广泛应用于环境检测、质量控制、临床诊断等领域。本文主要介绍了比色法微流控纸芯片的制作工艺、检测方法及其在食品检测领域的应用,包括食品成分分析、农药残留、致病菌、重金属及食品添加剂的检测等,同时对比色法微流控纸芯片的加工技术与应用前景进行了展望。     

用于水产品中甲醛、双氧水和二氧化硫同时快速检测的微流控芯片系统研制

基于微流控技术与分光光度法,研制了一套用于水产品中甲醛、双氧水和SO_2快速检测的微流控芯片系统。该系统在一次性扇形微流控芯片上集成了进样、显色反应及检测单元,每张芯片可同时检测甲醛、双氧水和SO_2三种指标。结果显示,微流控芯片系统能够在5 min内实现对水产品中甲醛、双氧水、SO_2三种指标的准确检测,检出限分别可达到0.3、0.4、0.2 mg/L,回收率在92.38%～107.98%,相对标准偏差均低于4%。微流控芯片系统能够实现对水产品中甲醛、双氧水和SO_2进行现场、快速、全自动、高通量检测,适合基层非专业人员开展筛选需求,体现了微流控芯片在食品快速检测应用中的巨大潜力。     

用于3种食源性致病菌核酸提取的微流控芯片制备

基于固相萃取原理中磁珠核酸提取法,设计了一种可适用于多种食源性致病菌DNA提取的微流控芯片.芯片主要包含裂解腔、清洗腔、洗脱腔、抽气孔、通气孔、气动阀、毛细管阀等结构,可以完成食源性致病菌核酸提取、纯化及顺序加载等操作.为了提高核酸提取质量浓度,对芯片通道的亲水处理时间及核酸提取过程中的孵育时间、磁珠混合次数及洗脱时间...     

采用嵌入式处理器与可编程逻辑阵列的分布式圆机控制系统设计

为提高国产高档针织圆机的控制技术,针对现有圆机控制系统因采用集中式控制方式而存在系统扩展性较差,稳定性不够,控制对象复杂多样等问题,采用集中管理分散控制的分布式层次化结构体系,运用嵌入式控制技术,使用模块化电路设计方法,开发了一种基于嵌入式处理器STM32与可编程逻辑阵列(FPGA)的分布式圆机控制系统。实际应用表明,该系统不仅实现了圆机控制系统的所有功能,而且具有系统稳定性高,可扩展性好,控制容易等特点,从而极大地提高了控制系统的实时性。     

基于DSP和FPGA的视频采集实时处理系统设计

运用高性能数字信号处理器TMS320C6713及SAA7111A,设计了一个视频采集实时处理系统.该系统采用灵活可配置的FPGA芯片对视频解码芯片SAA7111A进行视频解码控制.通过对系统的性能实验,证明该系统可以完成常用算法的实时处理.     

基于PSoC和FPGA的手套机电气控制系统开发

提出以可编程片上系统(PSoC)芯片(CY8C29666)和现场可编程门阵列(FPGA)芯片(EP2C5)为核心构建手套机电气控制系统,介绍了2种芯片的主要技术特点,结合手套机的功能需求,阐述了芯片的选用原则。通过分析全自动手套机电气系统的设计思路,给出控制系统的硬件原理框图和软件流程图。特别是利用PSoC和FPGA的内部资源配置功能和嵌入式系统设计的先进理念可简化外围硬件电路和软件控制程序,提高了整个系统可靠性和稳定性。     

基于Fusion器件的数字音频处理系统

设计了一种基于Fusion器件的数字音频处理系统,并通过对FPGA编程,实现了基于△Σ算法的PWM变换电路.该设计方案具有很强的灵活性和可靠性,在一定程度上降低了噪声信号,提高了电源的使用效率.     

基于FPGA的电脑横机控制器设计

提出一种基5-FPGA三级递阶结构新型电脑横机控制系统．在满足电脑横机控制信号要求的基础上，详细介绍该控制系统的整体设计方案以及软、硬件实现方法，并构建其中的工艺执行子系统。经工厂实践表明，该控制系统具有集成度高、稳定性好、实时性强等优点。     

CPLD/FPGA在手套机电气控制系统中的应用

针对传统手套机电气控制系统中电磁铁控制波形的产生方式及缺点,提出了一种基于复杂可编程逻辑器件/现场可编程逻辑门阵列(CPLD/FPGA)电路的电磁铁控制波形生成系统。详述该系统的工作原理、编织时序分析、芯片选型以及电磁铁控制波形的实现和微处理器控制系统的通信接口等。实际应用表明,基于CPLD/FPGA设计的手套机电气控制系统具有实时性和抗干扰能力强、可靠性高的特点,可以保障生产的稳定运行,显著提高了工作效率。     

The sequence of a 16691bp segment of Saccharomyces cerevisiae chromosome IV identifies the DUN1, PMT1, PMT5, SRP14 and DPR1 genes,and five new open reading frames

As part of the European BIOTECH programme, the nucleotide sequence of a 16691bp fragment from the left arm of chromosome IV of Saccharomyces cerevisiae has been deduced. Analysis of the sequence reveals the presence of 13 open reading frames (ORFs) larger than 100 codons. Five of these were previously identified as genes DUN1, PMT1, PMT5, SRP14 and DPR1. One putative protein, D2371p, contains an ATP-GTP binding site, and shares homology to the ArsA component of an Escherichia coli arsenical pump. No significant homology to any known protein has been found for the other ORFs. D2378p contains a zinc finger domain. The nucleotide sequence has been deposited at EMBL, with Accession Number X95644.     

基于FPGA＋DSP的纸张缺陷视觉检测系统的设计

采用机器视觉技术,提出了对生产中的纸张进行图像识别及缺陷检测的FPGA＋DSP的视觉检测系统设计方案。该系统硬件用现场可编程门阵列FPGA对摄像头采集的视频图像进行预处理,并采用高性能的DSP处理器作为图像处理的核心部分,保证了系统要求的大数据量处理能力及实时性。本文详细介绍了系统的构成,并提出了基于SVM的纸张缺陷识别算法,实验结果表明该算法是有效的。     

基于XML的无纸化考试系统方案设计

提出一种基于XML的试题库模型,利用XML作为结构标识、传输及转化媒介,最大限度地实现网络教育资源的共享.使用XML元数据表示试题的内容,有效地解决了试题库系统的试题类型较少和内容格式单一等问题.在试题库内容的组织上,实现了按知识点组织试题的目标,对于试题的查询、增删具有相当大的灵活性,扩大了试题的应用范围.增加了试题的应用形式.     

硬盘控制器的FPGA实现

介绍了以FPGA为基础,以Verilog硬件描述语言为载体,实现对硬盘控制的方法.该方法能够实现IDE硬盘的PIO模式或DMA模式的数据存储,并利用WishBone片上总线实现和系统中其他部分的连接,可广泛应用于视频、音频等需要大量数据存储的系统中,完成对数据的高速安全存储.