基于单针三电极的动态血糖传感器研制

研制了一种基于单根空心微针的新型植入式葡萄糖传感器,用于对人体血糖变化趋势进行连续监测.单根空心微针由结构相同的两个沿轴向磨去半边的不锈钢针管通过绝缘胶粘结而成,其分别作为传感器的工作电极与辅助电极;参比电极是置于该微针通孔之中的Ag/AgCl细丝;葡萄糖氧化酶( GOD)置于针尖的通孔处.测试结果表明:传感器的线性范围为3~22 mmol/L,灵敏度为1. 11μA/mmol/L,响应时间为10 s,且具有较好的抗干扰性.     

计算机模拟优化的葡萄糖传感器阵列

介绍一种可植入的葡萄糖传感器阵列的设计和计算机模拟优化。葡萄糖传感器采用固定葡萄糖氧化酶层的氧电极和氧参比电极。考虑到葡萄糖传感器的使用寿命，本设计采用氧电极阵列。用计算机对氧电极阵列的氧电极排列的间距和相互影响进行了计算机模拟优化。考虑到葡萄糖传感器在体植入环境的氧浓度较低，而葡萄糖浓度较高，所以采用特殊的膜的结构，以提高葡萄糖传感器的测量范围，并用计算机模拟优化了膜的结构尺寸。     

基于铂纳米线阵列的葡萄糖生物传感器

用电沉积法在聚碳酸酯膜板中制备了铂纳米线阵列,纳米线直径约为250 nm,长度约为2 μm.SEM表征表明,铂纳米线阵列具有均匀有序的结构,纳米线密度为5×108 cm-2.将纳米线阵列薄膜固定到电极表面,研究了修饰电极的电化学行为.在较低电位下(-0.1 V),修饰电极对过氧化氢具有良好的电催化性能,并有较宽的线性响应范围(1×10-7～5×10-2 mol/L).通过戊二醛在电极表面固定葡萄糖氧化酶制备了一种新的葡萄糖传感器.该传感器对葡萄糖的线性响应范围为5×10-6～2×10-3 mol/L,检测下限为1 μmol/L.     

基于聚吡咯纳米阵列的葡萄糖传感器研究

该文以聚碳酸酯为模板,运用电化学聚合法制备了聚吡咯纳米阵列电极,以戊二醛作为交联剂实现了葡萄糖氧化酶在聚吡咯纳米阵列上的稳定固载.通过循环伏安(CV)以及i-t曲线实验研究了基于聚吡咯纳米阵列修饰葡萄糖传感器的电化学性能.实验结果表明,该修饰电极对葡萄糖具有良好的电化学响应,其线性范围为5.0×10-6 mol/L～6.0×10-3 mol/L,检测限为1.0×10-7 mol/L.该传感器具有检测限低、响应速度快、稳定性好等特点,应用于人体血液样品的检测取得了满意的结果.     

主客体葡萄糖生物传感器

以β－环糊精与戊二醛缩合而成的β－环糊粗聚合物（β－ＣＤＰ）为主体，电子传递介体二茂铁为客体，使之形成稳定的饮埋络合物，再用牛血清白蛋白－戊二醛交联法把主客体包络物和葡萄糖氧化酶一起固定到电极上，成功地制成了葡萄糖生物传感器，由于包络物的形成，避免民电子传递介体二工成铁的流失，使生物传感器稳定性提高，使用寿命延长，该生物传感器的线性响应范围为０．０１￣１８ｍｍｏｌ／Ｌ，达９５％稳态响应电流所用时间     

基于葡萄糖氧化酶-空壳钯修饰的新型葡萄糖传感器

制备了空壳钯纳米粒子,通过TEM对其空壳结构进行了表征。将空壳钯纳米粒子和葡萄糖氧化酶（GOD）修饰在玻碳电极（GC）表面,构建了新型的葡萄糖传感器。空壳钯纳米粒子对过氧化氢（H202）具有良好的催化还原作用,通过检测酶反应产生的H202可检测葡萄糖的浓度。在-0．3V工作电位下,在2．5×10＾－5mol／L到2．7...     

用于血糖无创检测的葡萄糖传感器研究

研制一种新型葡萄糖传感器,初步实现用于反离子电渗透技术提取皮下组织液的葡萄糖的浓度测量。用铁氰化钾作为电子媒介体,固定在聚环氧乙烷凝胶里的葡萄糖氧化酶与溶液中的葡萄糖催化氧化生成葡萄糖酸和亚铁氰化钾,通过检测该反应产生的氧化还原电流的大小来计算葡萄糖溶液的浓度。新型葡萄糖传感器的检测浓度范围2～22 mmol/L内线性度较好,传感器的一致性测试表明:同一传感器多次测量的偏差不超过2%,反应时间较短,接近于1 s。     

基于涡流阵列传感器的金属结构裂纹监测方案可行性研究

针对飞机金属螺栓孔连接结构疲劳裂纹的特点和实时监测的需求,提出了一种基于柔性平面的涡流阵列传感器,设计了疲劳裂纹扩展实时监测方案,搭建了疲劳裂纹监测实验系统。通过建立监测系统的三维有限元仿真模型,得到传感器工作时感应磁场和磁位矢量的分布规律,验证了监测方案的可行性。通过设计疲劳裂纹扩展试验,确定了涡流阵列传感器定量监测能力。等幅程序载荷谱作用下2A12—T4铝合金试件疲劳裂纹监测试验结果表明:提出的涡流阵列传感器能够有效定量监测裂纹的扩展,裂纹监测方案是可行的,监测精度达到1 mm。仿真结果表明:传感器在工作时磁矢量位的分布关于激励线圈导线中心对称,在激励线圈导线中间达到最大值,同时裂纹存在时感应通道归一化跨阻抗幅值比增大10%。     

活体监测植物葡萄糖的微型传感器研究

葡萄糖是植物体内的一种重要的可溶性糖,为了实时监测植物活体内葡萄糖的含量变化,开发了一种新型葡萄糖微型电化学生物传感器.利用葡萄糖氧化酶(GOD)催化葡萄糖,通过醋酸纤维素(CA)提高葡萄糖氧化酶的固载量,通过聚氨酯—环氧树脂(PU-Epoxy)提高传感器的选择性和稳定性.该传感器线性范围宽,检测限低,并且具有较高的灵...     

基于微传感器阵列的蜂巢温度监测与分析系统

为了研究蜂巢内温度分布和变化规律、揭示其恒温调控机理,设计了一种基于微传感器阵列的温度采集、可视化显示和动态分析系统.采用SHT21微型温湿度传感器和Zig Bee无线通信技术,实时采集蜂箱内立体均匀分布的30点温度和箱外环境温度,应用Matlab GUI构建多通道数据接收、可视化显示和动态分析软件.将蜂巢和监测系统放在冷库中进行自然温度至-25℃间的降温和升温实验.结果表明:数据采集性能稳定,可直观显示蜂箱内各点温度与分布,当环境温度剧烈变化时,蜂巢中心保持在34.8℃左右,而边缘温度变化较大,中心点周围、蜂巢边缘位置间的相关性较大.本系统可应用在蜂学研究、蜜蜂养殖等领域.     

基于碳纳米管固定葡萄糖氧化酶的ECL葡萄糖传感器的制备

将葡萄糖氧化酶(GOD)固定在多壁碳纳米管(MWCNTs)修饰电极(ME)上,GOD催化氧化葡萄糖生成过氧化氢,并使鲁米诺产生电致化学发光(ECL),据此构建了一种新型ECL葡萄糖传感器.结果表明:CNTs修饰的电极对鲁米诺和H2O2反应具有显著的电催化活性和增敏效果.该传感器对葡萄糖检测的线性范围为0.01～10.0...     

基于声传感器线性阵列的气流速度估计算法

研究了一种基于声传感器线性阵列的新型气流速度测量方法.通过引入大气声学中的有效声速概念,建立了稳定气流作用下各阵元的接收模型,由此建立了声传感器线性阵列的近场输出模型.根据子空间正交原理,提出了一种基于多重信号分类(MUSIC)的气流速度估计(MUSIC-AVE)算法,此算法可实现对气流速度的高精度估计.为了降低计算复杂度,进一步提出了一种快速的气流速度估计(FAVE)算法,此算法虽然在估计精度上不如MUSIC-AVE算法,但无需谱搜索,具有更强的实时性.推导了气流速度估计的克拉美-罗界(CRB)表达式.仿真实验验证了提出算法的有效性.     

基于气体传感器阵列的白酒特征分析

利用气体传感器阵列进行食品质量检测是电子鼻应用中的一个重要方面。采用7只TGS传感器构成的阵列对8种市售白酒进行了动态测量,并对其进行分类。结合主元分析法(PCA)对传感器阵列信号与白酒的品牌、香型、原料、产地、酒精度等特征之间的关系进行了分析。结果表明,传感器信号在上述白酒特征上表现出很强的聚类特性,按原料划分可以得到最佳的分类效果。     

基于无线传感器网络的远距离结构健康监测

针对复合材料结构健康监测的特点和需求,实现了一套基于无线传感器网络(WSNs)的远距离结构健康监测系统。系统构成包括前端传感监测子系统、WSNs子系统和远终端监控子系统。为了扩大系统的监测范围,降低系统网络功耗及成本,提高系统的稳定性、智能性和抗毁性,研究了自制的无线传感节点、多跳路由技术及小型化配接电路,改进了终端程序和网络节点程序。实验证明:相对于传统有线的监测方式,基于WSNs的结构健康监测具有灵活性高、负重轻、成本低、搭建移动方便、维护容易等优点。     

阳极氧化膜对花萼状涡流阵列传感器裂纹监测的影响

针对飞机铝合金结构件表面具有阳极氧化膜的实际,制备具有不同厚度阳极氧化膜的2A12-T4铝合金试件,搭建疲劳裂纹监测系统,对花萼状涡流阵列传感器的裂纹监测特性进行了研究.研究表明:花萼状涡流阵列传感器可以对具有阳极氧化膜的铝合金结构疲劳裂纹进行有效监测,监测精度为1 mm;但阳极氧化膜的厚度会对花萼状涡流阵列传感器的裂纹监测特性产生显著影响,随着阳极氧化膜厚度的增大,传感器的输出信号幅值增加,裂纹监测能力明显降低.     

Nafion-二茂铁修饰的脑疲劳检测生物传感器的研究

通用Nafion固定二茂铁(Fc)作为电子传递体,通过明胶包埋法将葡萄糖氧化酶(GOD)和α-糖苷酶(GA)修饰在Nafion-二茂铁修饰的玻碳电极上,制成检测脑疲劳标志物—唾液淀粉酶的生物传感器。结果表明:该传感器表现出良好的特异性、敏感性、准确性,传感器响应电流与淀粉酶浓度在50～820U/L之间呈现良好的线性关系,检出限为17.5U/L,达到95%稳态响应时间不超过30s。探讨了pH、温度及其他干扰物质等对淀粉酶生物传感器的影响。将此传感器用于唾液中淀粉酶的测定,取得了满意的结果。     

基于无线传感器网络的多参数家庭监护系统

多参数无线家庭监护系统设计目的是为老人和残障人士提供心电、血氧、血压、呼吸和体温等各种生理参数的检测。系统采用了基于芯片nRF24L01的无线通信模式,并利用非标准通信协议进行管理。实验结果表明：该系统可以实现对病人的远程监护,让医生能随时掌握病人的情况,确保病人的及时医治。     

基于光栅传感器的穿戴式呼吸监测系统设计

基于呼吸感应体积描记(RIP)技术原理,将一条穿戴式内部嵌入光栅条的弹性缚带系在患者胸腔或者腹腔,由于呼吸时会产生的体积变化,引起弹性缚带中光栅条的位置变化,通过光栅传感器对光栅条位置变化进行精确检测,可以实现对呼吸过程的监测.采用单片机对传感器信号进行存储传输,利用智能终端计算出呼吸频率和通气量.通过网络实现了对呼吸状态的远程存储、对比、分析及监护.通过9名测试者的实验对比分析,证明了本系统测量精度高、工作性能良好,抗干扰能力强.