微通道电泳芯片系统中信号识别算法的设计与实现

信号处理与分析软件是微全分析系统的重要组成部分，也是生物信息学研究的一个重要领域。本文介绍了适用于微通道电泳芯片系统的DNA测序软件的总体流程，重点描述了其中的信号处理与识别算法。算法以激光诱导荧光检测系统所采集到的原始数据为源信号，以小波平滑和小波去噪为理论基础，将滤波算法和峰值识别算法综合在一起进行设计，从而使其适用于检测速度更快、样品量更少的微通道电泳芯片系统。将本算法应用于DNA片段的分离实验中，可以有效地达到滤波以及信号识别的目的。     

聚二甲基硅氧烷球形微腔阵列的数字PCR芯片

数字聚合酶链式反应(dPCR)技术是一种核酸绝对定量技术,但现有dPCR平台因其昂贵的设备或复杂的操作限制了其实际应用.利用气体膨胀浇注成型技术,结合集成微腔阵列的模具,设计、制作了一种成本低廉、简单可靠的dPCR微流控芯片.独特的球形微腔为液滴存储提供了更稳定的几何形式,保证了样品数字离散化的可靠性和稳定性.同时,芯片还利用预脱气的聚二甲基硅氧烷(PDMS)实现自动进样和样品离散化,大大降低了对复杂昂贵设备的依赖,且提供了更高集成度.利用芯片进行了EGFR基因第19号外显子数字PCR定量检测,验证了该芯片的实用性.     

基于微球和微柱阵列芯片的乳滴数字PCR定量方法

BEAMing是一种基于磁珠表面核酸扩增的乳滴数字聚合酶链反应(PCR)技术,具有很高的灵敏度,然而后续检测目标磁珠比较困难.通过修饰链霉亲和素的聚苯乙烯微球捕获BEAMing实验中生物素修饰的目标磁珠并利用微柱阵列芯片拦截微球,可以达到统计磁珠的目的.微柱阵列芯片采用基于尺寸差异的拦截原理.该芯片组装简单成本低,降低了BEAMing技术的磁珠统计难度.利用该方法对不同浓度的特定DNA序列做了检测,验证了该方法的实用性.     

优先权排队在消防物联网中的应用

针对消防物联网系统中消防监控中心收到的火警信息存在延迟,可能导致救火作战时机延误的问题,提出了一种火警信息优先传输的解决方案。首先,推导出FCFS的M/M/1排队系统的运行指标;其次,将消防报警信息分为火警报警信息、火警消除信息、故障报警信息和故障消除信息等四个优先级,建立非抢占优先权排队系统,并推导出各个优先级的运行指标;最后,从平均逗留时间和平均队长两个维度,比较了非抢占优先权排队系统和M/M/1系统的性能。提出的火警信息优先传输方案,满足了火警信息时延小的要求,同时实现复杂度低,为消防物联网安全信息数据的获取提供一定的理论支撑。     

协同过滤技术在学习资源个性化推荐中的应用研究

e-learning已经成为一种趋势,调查发现当前e-learning平台中普遍使用的Top-N和方式均不能做到个性化地推荐学习资源.受电子商务研究领域中相关研究成果启发,笔者尝试将协同过滤推荐技术引入到学习资源个性化推荐的研究中.本文在详细介绍协同过滤推荐技术的基础上,提出将协同过滤技术应用于企业e-learning中的思想,并以浙江省中小企业信息化平台项目中的知识库模块为载体,阐述学习资源个性化推荐系统的设计理念和实现过程,对存在的问题进行了剖析,最后对本研究作了总结和展望.本文将对协同过滤技术在企业e-learning中应用的研究起到抛砖引玉的作用,将启发更多的研究人员从不同的层面和角度探索协同过滤技术在e-learning中的应用,推动相关研究的发展.     

SDN中应用网络分区的控制器部署策略

鉴于大型软件定义网络中控制器部署的复杂性特点,以最小化控制时延为优化目标,提出一种改进的K-均值网络分区算法。通过聚类划分建模控制器部署问题,考虑在真实网络环境中节点的连通性,采用节点间的最短路径代替传统的欧氏距离计算传输时延。实验结果表明,与基于K-means算法相比,该算法可以有效减小网络的最大时延和平均时延,准确部署控制器。     

电泳芯片系统的研制和应用

叙述了电泳芯片的设计和制作，并详细阐述了电泳芯片的进样方法，电泳操作方法等。实验结果表明，本系统能对DNA片段进行很好的分离和检测，检测极限已达到10^-19mol。     

微流控芯片流式细胞术

流式细胞术在单细胞分析领域应用广泛,但常规仪器体积大、价格昂贵.基于微机电(MEMS)技术的微流控芯片流式细胞术具有耗样少、集成度高、体积小等特点,可以更好地实现细胞操控、检测与分选.综述了微流控芯片流式细胞术,包括样品聚焦、信号检测、细胞分选等技术的研究进展.     

基于碳膜的柔性神经微电极阵列加工

为了实现长期安全有效的神经电刺激,避免电极腐蚀情况,提出了一种基于热解光刻胶形成碳膜作为导电材料的柔性视网膜神经微电极阵列．首先,通过高温热解图形化的光刻胶形成导电碳膜,然后利用光敏性聚酰亚胺（Durimide 7510）作为基底材料,通过光刻结合转膜、键合和牺牲层腐蚀技术,实现了具有柔性特征的碳膜神经微电极阵列．实验结果显示这种碳膜电极的电荷存储能力达到6．625mC／cm2．是金电极的12．4倍,显示了良好的电化学稳定性和电荷注入能力,有利于其长期植入和安全有效地工作,可应用于新一代人工视网膜系统的构建．     

基于聚苯胺的pH电极及其在CO2检测中的应用研究

本文研制了一种基于聚苯胺（PANI）的石墨pH电极,并将其成功地应用于CO2的检测中。在苯胺和盐酸的混合液中采用循环伏安法实现苯胺在石墨电极上的电聚合。实验表明,此基于聚苯胺的石墨pH电极在pH 1-12的范围内呈现出很好的响应：-63.80 mV/pH（T=23 ℃）,-65.81 mV/pH （T=48 ℃）。根据Severinghaus原理,研究了此传感器在pH 4-9内的pH响应情况,证明此聚苯胺修饰的石墨pH电极可被成功地应用于CO2的检测中,此CO2传感器在CO2浓度为0~1000 mbar的范围内,呈现很好的响应特性：S=42.25 mV/pCO2（mbar）=0.61 pH/pCO2（mbar）,且线性度为0.9839。因此,本文研制的基于PANI的石墨pH电极可应用于生物冶金中pH和CO2的检测中。