基于脑-机接口和嗅觉解码的仿生气味识别系统

为了探讨利用生物嗅觉传感系统进行气味识别的可行性,提出了一种基于脑-机接口的仿生气味识别系统。该系统利用大鼠嗅觉感受细胞作为气味敏感传感单元,使用16通道植入式微丝电极记录和分析具有气味刺激特征的嗅球僧帽细胞电位响应信号。实验结果显示,该系统对气味具有高度敏感性,通过一定模式识别处理算法,不同的气味刺激具有较好的区分性,证明了该系统有望应用于气味的检测和识别。     

大壁虎嗅球神经元在香蕉水气味作用下的放电模式

通过细胞外记录方法研究了大壁虎嗅球神经元在香蕉水气味作用下的放电模式。实验中共记录了21只大壁虎主嗅球上的275个神经元,其神经脉冲发放规律可以分为三类:无反应的神经元占43.6%,放电受到抑制的神经元占4.7%,而兴奋性神经元的比例达到51.7%。兴奋性神经元的放电模式又可以分为长时间持续兴奋(持续超过60s)、短时兴奋、延迟兴奋和取消时兴奋4种模式,分别占神经元总数的34.5%,6.25%,6.25%和4.7%,长时间持续兴奋占主导地位。这些神经元在嗅球上的分布范围很广,但在端部背侧和尾部腹侧的分布密度相对更高。本文工作为基于嗅觉的大壁虎运动干预中刺激位置和信号形态等关键参数的选取提供了基础信息。     

二甲胺气味嗅辨法与电子鼻检测对比分析

通过嗅辨法和电子鼻技术对二甲胺溶液的气味进行识别检测,对2种方法的检出限进行比较.试验结果表明,二甲胺溶液在25℃下达到气液平衡的最优时间为40 min,在此条件下嗅辨法对二甲胺溶液气味的识别临界浓度为10 mg/L;Fox4000电子鼻检测二甲胺溶液气味的精密度良好,对二甲胺敏感的传感器是对有机物敏感的传感器P30/1,T30/1,PA/2和'170/2,对二甲胺溶液气味的检出限为2 mg/L,灵敏度高于嗅辨法,运用PCA分析法可成功区分二甲胺溶液的气味,区分能力优于嗅辨法.电子鼻技术进行气味检测灵敏度优于嗅辨法,结果更客观精确.     

基于单神经元的自适应PID控制系统设计及仿真

设计了一种基于单神经元的自适应PID控制系统,该系统响应平滑、无超调.在MATLAB下对被控对象进行实验仿真,对同一对象用常规PID进行控制,并比较2种方法控制下的仿真结果.结果表明:单神经元自适应PID控制系统具有自学习和自适应能力,能够采用学习规则来调整权系数,从而使系统响应稳定、快速、准确.     

SAFE与SDE法对金华火腿皮下脂肪气味活性物质研究

通过溶剂辅助风味蒸发系统（SAFE）和同时蒸馏提取技术（SDE）与气相色谱-嗅闻仪-质谱联机法（GC-O-MS）结合,对已发酵18个月的金华火腿皮下脂肪气味化合物进行定性定量分析和感官评价.SAFE和SDE法分别检测并嗅闻到40种和22种气味活性化合物,对脂肪气味贡献度较大的10种关键性化合物分别是：己醛、庚醛、二异丙基二硫醚、辛醛、反-2-辛烯醛、3-甲基丁酸、反,反-2,4-癸二烯醛、γ-癸内酯、γ-十一内酯和苯乙酸.     

神经网络系统中的数据一致性算法

数据处理的步调一致是神经网络系统的重要问题.根据神经网络的特点,提出了新型的数据一致性算法.该算法的运行范围限制在请求神经元到根神经元之间,采用回溯方法寻找仲裁神经元,并采用逻辑时戳保证消息的时序性;算法采用残存树探测方法应对网络改造等问题.性能分析与仿真证明,该算法具有较低的消息复杂度、较短的响应延迟以及较好的容错性能.     

甲基丙烯酸甲酯的气味研究

为了准确控制甲基丙烯酸甲酯浓度,减少其对人体健康带来的危害,本试验采用人工嗅辨法,电子鼻技术对甲基丙烯酸甲酯气味进行研究.结果表明:甲基丙烯酸甲酯水溶液在30℃时达到气液平衡时间为30 min;甲基丙烯酸甲酯的人工嗅辨法、电子鼻法和气相色谱法的检出限分别为0.45μg/m L,6.1 ng/m L和50 ng/m L;Fox4000电子鼻检测甲基丙烯酸甲酯的精密度良好,对甲基丙烯酸甲酯敏感的传感器为PA/2,P30/1,T30/1和T70/2;其对甲基丙烯酸甲酯的灵敏度高于人工嗅辨法.本试验为建立有效客观的气味分析方法奠定了基础.     

视网膜神经元回路响应运动目标的生理学建模

根据模式动物蛙视网膜神经元的生理和信息通路结构，进行了运动目标动态响应的建模和仿真研究。在建立视网膜主要神经元模型的基础上，通过不同的选择和组合仿真来获得不同的输出，分析模式动物获取外界运动目标的信息整合和传输机制，以及由单一刺激因素引起的视觉系统对运动目标动态信息的获取处理和认知过程。研究神经元回路不同连接的动态处理机制，推测响应的认知结果，并与已有生理学数据相比较。结果表明，该视网膜神经元回路模型可以很好地完成对运动目标的检测。讨论了运动目标的检测机制和R3神经元方向选择性响应的形成原因，并分析了感受野时空特性对运动目标检测的影响。     

检测气味污染的人工鼻

检测气味污染的人工鼻台北市一家科技公司开发出气味分析仪，俗称人工鼻分析系统，可用来测试空气中气味污染。据说，气味分析仪是采用电子仪器，将气味科学地加以量化，以测试出气味在空气中污染程度。国外有类似的产品，但主要用在香料、化妆品、食品的检验上，检测空气...     

基于神经元PID的温湿度实验箱设计与实现

在工业或实验环境中,为了达到更好的实验效果,要求实验箱温湿度控制精度高、响应速度快,而且鲁棒性好。基于神经元PID的温湿度控制系统以STM32为核心芯片,移植μC/OS-Ⅱ实时操作系统,采用神经元PID控制算法和改进的H桥驱动电路。测试结果表明,该系统不仅提高了控制精度和响应速度,而且鲁棒性更好。     

基于纳米RuOx的微型电化学胰岛素传感器

采用MEMS工艺及C-MEMS工艺制备碳微电极,在其上修饰纳米氧化钌RuOx颗粒后,表现出对胰岛素的电催化氧化特性,可实现胰岛素的电化学检测。以此构建的微型电化学胰岛素传感器,具有较好的电化学性能,其检测灵敏度为 1 nA/μM,检测限为800 nM。该传感器结合流动注射分析系统,可获得稳定的测量,且所需样品量少,易实现长时、连续检测,具有潜在的临床应用价值,也可构建细胞传感器,在胰腺β细胞分泌胰岛素的机理研究中具有良好的应用前景。     

双T型通道对物质的电动富集性能研究

微流控检测作为一种新型生化检测平台,具有快速、低成本的检测优势,得到了广泛关注,微流控富集技术对改善微流控检测系统的灵敏度具有重要意义.该文从能实现电动控制样本驱动功能的双T型通道出发,研究了该结构对荧光离子和皮质醇适配体的富集效果,发现了该结构针对不同尺度的物质具有不同的富集效应和富集区域.针对尺寸相对较大的分子类物...     

基于混沌理论的机器嗅觉研究

针对人工嗅觉仿真系统,研究动物嗅觉系统所拥有的高灵敏度和抗强干扰的能力.根据混沌理论,分析了混沌嗅觉系统实现的可能,在此基础上,提出了混沌传感器电路并分析了其测量原理,设计了混沌系统的符号动力学空间,将原混沌空间转换为距离空间,实现了参数空间、轨道空间以及距离空间的映射转换.研究表明,基于混沌理论的机器嗅觉系统具有混沌系统所固有的高灵敏度,同时克服了混沌轨道非一致性、非平衡性以及不稳定性带来的影响,可实现高精确度测量.     

Dopamine detection using a patch-clamp system on a planar microeletrode array electrodeposited by polypyrrole/graphene nanocomposites

To achieve a dopamine(DA)response with high sensitivity and high signal-to-noise ratio(S/N)with a patch-clamp system,polypyrrole/graphene(PPy/GR)nanocomposites were steadily electrodeposited by an electrochemical method on a planar microelectrode array(pMEA)fabricated by a standard micromachining process.The electrodeposition process was carried out by chronopotentimetry measurement scanning from 0.1 to 0.8 C/cm2at the current of 2 mA;0.5 C/cm2was found to be optimal.The pMEA modified by PPy/GR at the 0.5 C/cm2exhibits remarkable properties;for instance,the standard deviation(SD)decreases from 8.4614×10-11to 5.62×10 11A,reduced by 33.52%,and the sensitivity increases from 2566.88 to 76114.65μAmMcm-2,29.65 times higher than the bare Pt(platinum).A good linear relationship between the current and DA concentration in the range of 0.30 to 61.71μm was obtained,with a correlation coefficient of 0.997.The sensor is meaningful for neuroscience research and the treatment of neurological diseases.     

GO-SiO2-CMC修饰玻碳电极制备生物传感器对VB6的痕量检测研究

成功制备了氧化石墨烯（GO）和SiO₂/CMC的复合膜（GO-SiO₂-CMC）,将其修饰固体玻碳电极后构成电化学传感器用于维生素B6（VB6）的痕量检测。利用扫描电子显微镜和电化学技术分别研究该复合膜的微观形貌和电化学性能。结果表明,修饰电极对VB6表现出较强的电化学敏感性,对VB6的检测具有较高的灵敏度（31.5μAmM-1cm-2）、较低的检测限（10-7M）和较小的表面阻抗值（252Ω）。GO-SiO₂-CMC对VB6的检测,提供了一种新型的简单高效的VB6检测技术。     

高灵敏的线形一体化探针用于癌细胞的快速检测

利用DNA自组装原理合成了一种高灵敏的线形一体化细胞探针,用于快速、高灵敏以及高特异性的癌细胞定量分析。该探针采用了功能元件一体化的设计,以DNA纳米线为载体,将磁分离元件、识别元件以及信号元件集中于一体。该探针与电化学检测手段相结合,实现了对人B淋巴瘤细胞(Ramos细胞)的快速定量分析,检测时间仅需30min,检测限可达到200个细胞。通过选择性实验证明了该方法不仅具有高的灵敏度,还具有良好的特异性,因此,具有潜在的应用价值。     

基于APD的光通信探测系统设计与性能测试

提出了一种宽带宽的基于雪崩光电二极管(APD)的光通信探测系统,能够在不同的通信速率下仍然保持较高探测灵敏度。探测系统包含温控单元、偏压控制单元、光电流监测单元、数据时钟恢复单元等,充分保证了系统的探测性能。设计验证方案并搭建了实验平台对所设计的探测系统进行了性能测试。实验验证结果为:在偏压为-70V,通信速率为10Mbps~2000Mbps时,系统的探测灵敏度为-47dBm~-34dB;而当给APD提供的偏压在55V~70V范围内逐渐增大时,系统探测灵敏度在10Mbps、100Mbps、1000Mbps三种速率下分别提升了5.8dB、6.4dB、7.9dB。实验结果表明,所设计的APD探测系统能够为自由空间光通信探测系统的性能优化提供一个切实有效的方案。     

Aptamer-Based Fluorescent Assay for Sensitive Detection of Cardiac Troponin I

Acute myocardial infarction (AMI) is a major health problem leading to high rates of mortality and morbidity. Biomarker cardiac troponin I (cTnI) has shown high sensitivity and specificity towards AMI detection, and has been regarded as "gold standard". An ultrasensitive method to detect cTnI with low concentration in human fluid is essential. In this paper, we developed an aptamer-based assay coupled with rolling circle amplification (RCA) and molecular beacon probe for sensitive detection of cTnI. In this strategy, aptamer acts as a bridge to communicate between oligonucleotides and cTnI. RCA reaction produces a single-stranded tandem repeated copy of the circular template, which are recognized by fluorescence molecular beacon probe. With this strategy, highly sensitive and specific detection of cTnI was realized with the lowest detectable concentration of 7.24 pg/mL. The developed aptamer-RCA assay can be a promising tool in clinical samples analysis. The assay can also analyze other disease-related biomarkers by replacing the aptamer.     

Aptamer-Based Fluorescent Assay for Sensitive Detection of Cardiac Troponin Ⅰ

Acute myocardial infarction( AMI) is a major health problem leading to high rates of mortality and morbidity. Biomarker cardiac troponin I(cTnI) has shown high sensitivity and specificity towards AMI detection,and has been regarded as"gold standard". An ultrasensitive method to detectcTnI with low concentration in human fluid is essential. In this paper,we developed an aptamer-based assay coupled with rolling circle amplification( RCA) and molecular beacon probe for sensitive detection ofcTnI. In this strategy,aptamer acts as a bridge to communicate between oligonucleotides andcTnI. RCA reaction produces a single-stranded tandem repeated copy of the circular template,which are recognized by fluorescence molecular beacon probe. With this strategy,highly sensitive and specific detection of cTnI was realized with the lowest detectable concentration of 7. 24 pg/m L. The developed aptamer-RCA assay can be a promising tool in clinical samples analysis. The assay can also analyze other disease-related biomarkers by replacing the aptamer.     

土壤类芽孢杆菌POR鉴定方法的建立

以gyrB基因为靶标，设计土壤类芽孢杆菌的特异性引物，建立了土壤类芽孢杆菌的特异性PCR鉴定方法。该方法具有较高的特异性，可有效区分胶质类芽孢杆菌及其它各种细菌茵种。该PCR方法也具有较好的灵敏度，可检测只含1到10细胞之间的检测样品。