金纳米颗粒制备及其光学特性研究

采用晶种生长法通过改变晶种对生长溶液的体积比例、引入离子合成了棒状和星形金纳米颗粒.首先用NaBH4作为还原剂制得小粒径球形金纳米颗粒作为晶种溶液,生长溶液中引入AgNO3为辅助试剂、溴化十六烷三甲基铵(CTAB)为表面活性剂来引导合成形貌不同的颗粒.对制备的球状、棒状和星状金纳米颗粒进行了紫外-可见光谱测试和表面增强...     

基于光纤传感的表面纳米修饰技术实验研究

针对光纤传感和纳米技术的广泛应用,分析了光纤表面纳米修饰技术的原理与过程.依据光纤表面纳米修饰技术的原理,对实验光纤进行了表面修饰的实验研究,并设计搭建了光纤表面修饰后的光测量的系统,进行了光谱测试.经过测试,表面纳米修饰后普通的光纤转变为敏感光纤,进一步扩大光纤传感技术的应用范围.     

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.     

基于Nafion-石墨烯复合物固定甲胎蛋白电化学免疫传感器的研究

该文利用Nation-石墨烯复合物和纳米金固定甲胎蛋白抗体(anti-AFP),构建了高灵敏的电化学免疫传感器.首先将石墨烯分散在Nation溶液中制得Nation-石墨烯的复合膜,并将其固定在玻碳电极(GCE)表面,通过静电吸附和共价键合作用将硫堇(Thi)和纳米金颗粒(nano-Au)依次固定到Nation-石墨烯复合膜修饰的玻碳电极表面.再通过纳米金单层吸附anti-AFP,最后用牛血清蛋白(BSA)封闭电极上的非特异性吸附位点,从而制得了甲胎蛋白免疫传感器.实验结果表明,该修饰电极对不同浓度的甲胎蛋白(AFP)有很好的响应,其线性范围为0.8～100 ng/mL,检出限为0.36 ng/mL.     

基于电聚合硫堇膜与纳米复合材料界面的直接电化学免疫传感器的构建

本工作采用电聚合手段在玻碳电极表面制备聚硫堇基质膜,借硫堇膜上富含的氨基基团实现对碳纳米管与纳米金颗粒二元纳米复合材料的化学组装,制备稳定的碳纳米管/纳米金/聚硫堇传感界面, 以此传感界面固定免疫活性物质,发展了一种无电子媒介的酶免疫传感器.结果表明,电极采用碳纳米管/纳米金颗粒界面固定免疫活性物质,其传感响应性能明显优于单独采用碳纳米管的情况.以人IgG免疫体系为例,电极以此界面固定人IgG抗体,并通过夹心方式直接响应酶催化H2O2的还原电流信号,实现了对人IgG浓度的灵敏测定.此外,采用甘氨酸-HCl缓冲液洗涤使用后的传感器,可有效洗脱其表面的免疫复合物,实现传感器的重复使用.     

基于铂纳米颗粒沉积多孔金膜的甲醛传感器

在多孔金膜表面电沉积铂纳米颗粒,制备了多孔金膜／铂纳米颗粒修饰电极。其中多孔金膜是在恒电位氧化后再在抗坏血酸溶液中还原制得的。利用循环伏安法（CV）对甲醛在此传感界面上的电化学行为进行了研究,结果表明,在酸性条件下,该传感器对甲醛表现出较好的电催化性能。在优化条件下,甲醛的峰电流与浓度在1×10^-5mol／L到1×10^-3mol／L范围内呈良好的线性关系,检出限5×10^-6mol／L。     

基于金纳米棒的DNA杂交检测

金纳米棒具有独特的光学性质与良好的生物适应性,在生物医学领域得到了日益广泛的应用.利用种子生长法,通过改变表面活性剂十二烷基二甲基苄基氯化铵(BDAC)的浓度所制备的8种不同长径比(AR)的金纳米棒,具有不同位置的纵向表面等离子共振(SPR)峰.在金纳米棒和非标记探针DNA的混合盐溶液中加入靶标DNA后检测,发现金纳米...     

SnO2纳米颗粒多孔薄膜气敏传感器对CO气体的敏感性

在适当的条件下分解有机金属前驱体[Sn(N(CH3)2)2]2制备了尺寸分布集中的SnO2纳米颗粒.二氧化锡纳米颗粒胶体沉积到气体传感器的硅基础结构上形成纳米颗粒多孔薄膜传感层,并对传感层进行金属Pt元素原位掺杂.在专用实验台上测定了SnO2纳米颗粒传感器对CO 气体的敏感性,结果显示此传感器对CO气体表现出较好的敏感性和稳定性.     

基于磁性纳米颗粒的化学发光酶免疫分析用于日本血吸虫抗体的检测

该文提出了一种高灵敏的基于磁性纳米颗粒的化学发光酶免疫分析方法用于感染兔血清中日本血吸虫抗体的检测.日本血吸虫抗原通过N-(3-二甲基氨丙基)-N-乙基碳二亚胺盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)固定在磁性纳米颗粒的表面,选择性地结合与富集血清中的日本血吸虫抗体,然后与辣根过氧化物酶标记的羊抗兔二抗夹心进行免疫分析.对免疫反应的实验条件如日本血吸虫抗原在磁性纳米颗粒表面的标记浓度,磁性纳米颗粒的用量,抗原与待测抗体的反应时间及辣根过氧化物酶标记二抗的浓度进行了优化.发光强度与感染兔血清的稀释比在1:10000～1:100的范围内成良好的线性关系,检测下限为1:13442.     

纳米钯基氢传感材料

介绍了纳米Pd基氢传感材料的研究进展.根据传感材料和结构的不同,对Pd/Pd合金膜,Pd/Pd合金纳米线状结构氢传感器的制备和传感性能进行了总结,介绍了Pd-碳管氢传感器的研究成果.使读者较为全面地了解纳米Pd基氢传感材料的现状与研究动向.     

基于LabVIEW搭建光纤SPR虚拟仿真设计平台

光纤表面等离子体共振(Surface plasmon resonance,SPR)传感器是一种将光纤纤芯作为激发SPR效应基体的新型传感器.本篇论文基于LabVIEW搭建虚拟仿真设计平台,依照材料参数与组件结构做理论计算,可即时改变尺寸及材料参数,了解SPR组件参数对感测效果的影响,找到最佳参数.以PMMA塑料光纤虚拟仿真结果显示,镀银薄膜40nm于光纤研磨表面上,能够制造出一个较佳的光纤SPR传感器;最后,以不同折射率的待测物进行仿真计算,得到共振波长与折射率关系.     

光纤液滴传感器实现汽油溶液的鉴别

光纤液滴传感器是利用光纤来监测液滴的增长过程,通过分析随液滴下降过程而变化的光强变化曲线,获得反映液体的物理、化学性质的“光纤液滴指纹图”的测试系统。本文利用光纤液滴传感器测量了不同型号的汽油溶液,同时测量了不同型号的汽油溶液按比例混合后的液滴指纹图,通过对比分析液滴指纹图可以实现汽油溶液的鉴别。     

光纤表面等离体激元共振传感器中光传播特性的理论分析

光纤表面等离体激元共振传感器是一种易于小型化的SPR传感器,常用于开发便携式传感检测设备,也可用于远距离实时在线检测.在本研究中,采用特制光纤作为导光介质来制作一种新的光纤SPR传感器.由于光纤中光传播相当复杂.仅凭过往经验来设计传感器将不能保证其检测精度.因此,针对本研究中光纤的特点,建立了光纤中光传播模型,并结合菲涅耳公式推导出该类光纤SPR传感器中光总反射系数与光波长的关系,最终绘制出理论SPR曲线并计算出共振波长.研究结果为该类光纤SPR传感器的设计及光谱分析提供了重要理论依据.     

Novel U-shape gold nanoparticles-modified optical fiber for localized plasmon resonance chemical sensing

A novel fiber-optic localized plasma resonance (FO-LPR) sensor composed of a U-shape optical fiber was proposed and demonstrated in this study. The U-shape optical fiber was fabricated by a femtosecond laser micromachining system. The dimensions of the U-shape zone were 100 μm in depth measured from the surface of the polymer jacket layer, 80 μm in width in the jacket layer, 60 μm in width in the cladding layer. The total length is 5 mm. After laser annealing treatment, the average surface roughness was 205.8 nm as determined by Atom Force Microscope (AFM). The exposed surface of the U-shape fiber was modified with self-assembled gold nanoparticles to produce the FO-LPR sensor. The response of the sensor shows that the signal increases linearly with increasing refractive index. The sensor resolution of the sensor was determined to be 1.06 × 10⁻³ RIU.     

Setup of a fiber optical oxygen multisensor-system and its applications in biotechnology

The development of a simple and very easy-to-use fiber optical oxygen multisensor measuring system is described. This fiber optical chemosensor (optode) is based on the fluorescence quenching of a special fluorophor by oxygen. Standard applications of the well-established amperometric oxygen sensor can be carried out with this optical sensor. Beyond that, many special applications for oxygen measurement become possible (O.S. Wolfbeis, Fiber Optic Chemical Sensors and Biosensors, vols. I and II, CRC Press, Boca Raton, USA, 1991), which cannot be performed by sensors of the Clark (L.C. Clark, Electrochemical device for chemical analysis, US Patent 2913386, 1956) type. In comparison to electrochemical sensors fiber optical chemosensors have several advantages, which are illustrated in this paper. Details of the sensor chemistry, instrumental system and the oxygen sensitivity are presented. The application in a precultivation processes, in Ca-alginate beads and layers with immobilized cells in packed-bed-reactors are presented. Diffusion coefficients were calculated from the experiments.     

Fiber-optic chemical and biochemical probes based on localized surface plasmon resonance

A novel reflection-based localized surface plasmon resonance fiber-optic probe for chemical and biochemical sensing is reported. The sensor is based on intensity measurement of the internal reflected light at a fixed wavelength from an optical fiber where the extinction cross-section of self-assembled gold nanoparticles on the unclad portion of the optical fiber changes with different refractive index of the environment near the gold surface. The reflection-based localized surface plasmon resonance fiber-optic probe has been shown to be capable of direct sensing of the “spectroscopically silent” Ni²⁺ ion and label-free detection of streptavidin and staphylococcal enterotoxin B at the picomolar level.     

基于光纤MZ干涉仪光纤AE传感器的灵敏度分析

介绍了光纤传感器的应用和S状声发射(AE)传感器结构。给出此类光纤声发射传感器和超声波之间的相互作用以及基于光纤MZ干涉仪的此类传感器灵敏度的理论分析。最后给出由Matlab得到此类光纤声发射传感器灵敏度分析的模拟结果。     

基于光纤法布里-珀罗干涉仪的温度传感器

提出了一种基于光纤法布里-珀罗(F-P)干涉仪的温度传感器,传感器的敏感部分是一段两端研磨为平面的单模光纤,它的一端与一根单模传光光纤相接以形成一个反射面,另一端与空气接触形成另一个反射面,这两个反射面与敏感部分光纤形成本征光纤F-P干涉仪(IFPI).分析了该光纤温度传感器的温度响应特性,制作了传感器原理样机,搭建了测试平台,并对原理样机进行了测试.在25 ～30℃的范围内对传感器进行了标定,测得温度响应灵敏度为21.504·2πrad/℃,温度分辨率为0.046℃.实验结果表明:该传感器对温度有较好的线性响应和较高的灵敏度,且制作工艺简单,成本低,具有良好的应用前景.     

一种新型本征倏逝波型光纤传感器的研究

研究开发了一种新型本征型光纤倏逝波传感器.采用有机玻璃板和大半圆弧高抛光PVC管构成光纤支架,将60/125 μm阶跃多模光纤隔一定距离剥除等长度涂覆层后缠绕于光纤支架上,其无涂覆层部分位于上下两PVC管之间,经化学腐蚀后获得裸芯总长度大于0.5m的新型高灵敏本征型光纤倏逝波传感器.实验结果表明:该传感器对亚甲基蓝的探...