一、集成微管路化学传感器检测系统的研究（论文文献综述）
王璐[1]（2021）在《基于纳米纤维的三维酞菁铜膜制备及室温NO2气体传感性能》文中认为对于有机场效应晶体管（OFETs）气体传感器,导电沟道通常集中在有机半导体（OSCs）层底部的几个分子层内,靠近OSCs和电介质之间的界面。因此,传统OFETs气体传感器受到平面OSCs层结构的影响,气体分析物与导电沟道之间难以快速接触和相互作用。从而传感性能通常呈现慢响应、难回复等缺点,无法实现低浓度探测的实际需求。为了提高传感性能,本论文结合静电纺丝法、真空蒸镀法和溶液旋涂法,调控OSCs层的微/纳米结构,制备了具有三维吸附结构的OSCs气敏层,提高了分析气体的吸附与解吸附的效率。对比研究了OSCs层形貌对传感器敏感性的影响,阐明在分析气体中导电沟道电荷传输及响应机制,为柔性有机传感器的应用和发展提供科学依据。（1）蒸镀Cu Pc/PVA DNFs膜的制备及气敏性能采用真空蒸镀法将酞菁铜（Cu Pc）分子蒸镀在电纺聚乙烯醇（PVA）无序纳米纤维（DNFs）支架上,制备了具有三维结构的蒸镀Cu Pc/PVA DNFs膜。该传感器对浓度为20 ppm的NO2气体的相对响应度为12391%。响应和回复时间分别为3.5 min和2.5 min。回复率为98%,基线漂移很轻微。灵敏度为829%/ppm。检测限（LOD）为0.5 ppm。同平面结构蒸镀Cu Pc膜传感器相比,性能提升明显。（2）蒸镀Cu Pc/PVA ONFs膜的制备及气敏性能使用带有倾斜狭缝的电纺接收板,制备了PVA有序纳米纤维（ONFs）。将Cu Pc膜蒸镀在PVA ONFs上,制备了具有规则三维结构的蒸镀Cu Pc/PVA ONFs膜。该传感器的响应和回复更迅速,对浓度为20 ppm NO2气体的相对响应度为952%。响应和回复时间均为0.03 min。回复率为99.9%。LOD为0.3 ppm。气敏性能提升明显,响应和回复速度加快,回复率和LOD进一步提高。（3）电纺Cu Pc:PMMA NFs的制备及气敏性能为了实现酞菁材料在柔性传感领域的应用,使用溶液处理的静电纺丝法制备的电纺酞菁铜:聚甲基丙烯酸甲酯（Cu Pc:PMMA）纳米纤维（NFs）。该传感器对20 ppm的NO2气体的相对响应度为248%。响应和回复时间分别为5.64 min和10 min。回复率为60%。灵敏度为7%/ppm。LOD为1 ppm。该传感器的性能略有提升。可能是由于PMMA包裹了部分Cu Pc材料,使气敏层暴露不完全所致。（4）旋涂Cu Pc膜的制备及气敏性能为了提高酞菁材料在柔性传感领域的性能,使用溶液旋涂法制备了旋涂Cu Pc膜。Cu Pc溶液浓度为75 mg/m L的膜最为连贯。该传感器对20 ppm的NO2气体的相对响应度为32797%。响应和回复时间分别为4.55 min和2.97 min。回复率为80%。灵敏度最大,为1492%/ppm。LOD为0.3 ppm。（5）旋涂Cu Pc/PVA ONFs膜的制备及气敏性能在PVA ONFs上旋涂Cu Pc膜,制备了带有规则三维结构的旋涂Cu Pc/PVA ONFs膜。该传感器对20 ppm的NO2气体的相对响应度为12942%。响应和回复时间分别为2.6 min和3.84 min。回复率为90%。灵敏度为611%/ppm,LOD为0.2 ppm,性能进一步提高。总之,通过利用纳米纤维来调控Cu Pc气敏层的微/纳米结构,使基于Cu Pc材料的气体传感器的性能得到不同程度的提升,方法简单可行,效果明显。为基于有机半导体材料的气体传感器的进一步研究和发展提供了有价值的参考。
张斯羽[2]（2021）在《功能化聚二乙炔组装体的构建及传感性能研究》文中研究说明聚二乙炔（PDA）作为一种刺激响应型共轭聚合物,是由二乙炔单体经拓扑化学聚合生成。二乙炔单体可以进行化学修饰或功能化,并且自组装成不同形态的组装体。几乎所有二乙炔单体的自组装体系,包括脂质体、囊泡、薄膜、晶体、微管、纤维或胶束,都可以在θ射线、紫外光照射或加热条件下聚合生成PDA。PDA在外界刺激（溶剂、离子、pH、温度、应力等）下表现出从蓝色到红色的明显地颜色转变,并且伴随荧光从无到有的变化,这是由于其主链有效共轭长度的缩短。合成新型的二乙炔单体以及利用其特性制备化学传感器具有重要价值。因此,本论文中合成了三种功能化的二乙炔单体,并利用超声法分别制备了复合囊泡探针,研究了它们的基本光学性质以及传感性能。此外,本文还对比色荧光探针识别Pb2+、有机挥发性化合物（VOCs）或赖氨酸对映体的基本机理进行了探究。（1）合成了基于苯硼酸修饰的二乙炔单体（PCDA-pBA）,将其与10,12-二十五碳二炔酸（PCDA）按照摩尔比1:4进行组装,制备复合囊泡。在Pb2+存在下,复合囊泡溶液发生由蓝到红的颜色转变并伴有荧光增强,实现了对水溶液中Pb2+的高特异性检测。Pb2+与苯硼酸基团及羧酸基团发生强络合作用生成金属络合物,可以扰动PDA的共轭主链,进而导致颜色的变化及荧光的发射。该传感器可根据Pb2+浓度与囊泡荧光强度之间的线性关系实现对Pb2+浓度的定量分析。（2）建立了一种基于组氨酸功能化的二乙炔单体（His-DA）检测Pb2+及VOCs的比色及荧光传感器。将其与PCDA按照摩尔比1:4进行组装,制备复合囊泡。与其它金属离子相比,复合囊泡仅与Pb2+结合后表现出颜色从蓝到红的转变,以及荧光从无到有的变化过程。这归因于共轭主链构象的转变。该体系具有较高的灵敏度和较低的检测限。与此同时,组氨酸修饰的PDA薄膜对大多数VOCs具有比色响应,肉眼可见地表现出不同的颜色变化,具有较广泛的适用性。（3）通过化学修饰制备了荧光素取代的二乙炔单体（F-DA）,将其与PCDA按照摩尔比1:12进行组装制备复合囊泡。在存在一定浓度Cu2+的复合囊泡体系中分别加入等量L-赖氨酸或D-赖氨酸,囊泡分别发生由蓝到紫及由蓝到红的颜色转变,并且相应的吸收光谱也存在差异,因此该复合囊泡实现了对赖氨酸对映体的手性识别。通过将不同刺激排列组合形成输入信号,囊泡颜色变化作为输出信号,在该体系中构建了“AND”及“OR”逻辑门的逻辑运算。
邹韬[3]（2020）在《可控液态金属微纳结构制备方法的研究》文中研究说明微纳结构加工技术作为纳米科技的重要分支,决定了纳米科技在未来的社会生活中的应用与推广。当微纳加工技术在各种材料中的应用都很成熟时,集成电路制造工艺就可以突破当前的瓶颈,达到新的高度。在指定区域和位置可控规格地制备微纳结构是这个领域的关键。原子力显微镜探针是纳米操作加工领域的重要工具,可以实现高精度的定位和检测,其针尖可以进行纳米切割、刻写、液滴操纵、电场辅助加工等,相比于光刻机技术更方便,成本更低。传统的液态金属结构制备受氧化膜的影响,只能达到几十微米的特征尺寸。因此在指定区域制备出特征尺寸更小的液态金属结构便是当前的研究重点。本文在场蒸发的机理下,提出了用原子力显微镜探针来制备液态金属微纳结构的新方法。通过对针尖施加偏压,成功实现了液态金属微纳结构的制备。这种方法可以达到目前该领域所能做到的最小尺度,具有高精度、可控、高效、低成本等优点,在社会生活中的诸多领域有重要的应用价值。首先基于液态金属本身的特性以及当前纳米加工的发展现状,提出了用探针针尖基于场蒸发的原理来制备的方法。运用成像势垒模型和电荷交换模型分析了沉积分配液态金属的过程。对针尖电场分布进行了理论分析。基于此理论提出了液态金属微纳结构制备的具体策略。其次,结合理论分析搭建了液态金属纳米操纵平台,将商用的自感应AFM探针改造成了导电AFM探针。使用Labview编写了上位机控制程序,控制运动平台实现可控规格的液态金属微纳结构制备。实验平台在标定后进行性能检测,达到了商业级原子力显微镜的参数指标。最后,研究了探针蘸取液态金属时的实验过程,通过改变通电时间、通电电压、沉积基底的种类、动态电场参数,分析总结出了各实验参数对液态金属微纳结构制备的影响。对所制备的液态金属微纳结构进行了应用研究,包括纳米平版印刷、纳米数据存储器、硅纳米线的催化生长。
王志芳[4]（2020）在《光谱吸收式多种类痕量气体检测系统优化设计研究》文中提出随着我国经济的发展和社会进步,大气污染问题日益严重。在恶劣环境中进行有毒有害气体的高精度检测是长期存在的难题。在气体检测技术中,光谱分析技术因灵敏度高、重复性好、操作过程简单、使用寿命长等优势,得到快速发展。在光谱式气体检测系统中,对于光谱吸收法检测探头来说,气室的有效吸收光程、结构稳定性和抗干扰性直接影响到系统的检测灵敏度。为得到高精度、高稳定性的吸收光谱法气体检测系统,将空芯光子晶体带隙光纤（Hollow Core Photonic Crystal Band Gap Fiber,HC-PBGF）作为气室,因HC-PBGF的空芯结构可同时实现传输光和光与气体的反应,所以HC-PBGF作为气室具有结构简单、抗干扰能力强、结构稳定、光与气体的作用充分等优点。但HC-PBGF在吸收式气体检测系统中的应用,存在与普通光纤耦合困难、气体扩散较慢的问题。另外,目前的吸收光谱式气体检测系统,主流的是基于红外吸收原理进行气体检测,因为其原理单一,只适用于在红外波段有吸收的气体进行检测。在复杂环境中,气体种类较多,有些气体在紫外光波段存在吸收,有些气体需要用荧光光谱法进行检测,而目前存在的单一原理的光谱法气体检测系统不能满足要求。本文针对吸收光谱法气体检测系统中HC-PBGF的应用、单一原理的光谱法气体检测系统检测种类受检测原理的限制的问题进行了分析与研究,并对系统检测结果的噪声处理和浓度测定方法进行研究,主要研究工作为:（1）应用气体分子光谱学和能级跃迁理论,分析分子吸收线的展宽机理,研究并确定影响气体谱线宽度的环境因素及测试气体甲烷和二氧化硫的检测波长。分析并研究气体吸收光谱特性和荧光光谱特性,确定光谱强度与气体浓度的关系,为气体检测系统的设计提供理论依据。（2）构建基于HC-PBGF的吸收式气体检测系统。系统利用分布反馈激光器结合波长调制技术实现光源的调制,以HC-PBGF作为气室,光衰减器作为参考光路,实现甲烷的差分谐波检测。在气室整体设计方案中,重点介绍了基于套管法的耦合装置和压差法扩散结构的设计,解决HC-PBGF在系统中与单模光纤耦合损耗大、空芯内气体扩散过慢的问题。以甲烷气体作为测试气体,进行了甲烷气体浓度检测和系统稳定性测试,实验结果验证了系统设计方案的可行性。（3）针对吸收光谱法原理的气体检测系统检测原理单一,使得气体检测种类受限的问题,本文提出将吸收光谱法和荧光光谱法两种气体检测方法相结合,设计基于多传感原理的气体检测系统。在多原理结合的气体检测系统设计中,存在光源和气室结构方面的差异问题。因此,在系统中设计了由紫外光源和红外光源组成的组合光源,及其切换和调制模块;设计了吸收光谱和荧光光谱法检测均适用的气室结构等光路,实现了对气体红外吸收光谱、紫外吸收光谱和荧光光谱的检测。以甲烷和二氧化硫两种典型气体作为测试气体,进行了甲烷红外吸收光谱,二氧化硫紫外吸收光谱和荧光光谱的检测,系统的测试结果验证了设计方案的可行性。（4）由于被测气体的浓度较低,导致气体检测系统的检测信号微弱、容易被噪声淹没,本文提出采用EEMD和小波方法相结合的算法对气体的吸收和荧光光谱数据进行降噪,实现有用信号的提取。对于气体浓度的测定,本文提出将支持向量回归机（SVR）算法用于气体浓度的测定,以去噪后的气体光谱数据作为输入数据,采用改进鸡群优化算法实现对SVR的参数优化,确定最佳参数进行浓度测定,提高气体浓度测定的准确性。
彭远芳[5]（2019）在《基于液体传感阵列农残快速检测装置的研究》文中研究表明据统计,我国是世界上农药生产及用量大国,因农药残留导致的环境污染和食品安全问题不容乐观,对人体健康造成了严重的威胁。现有的农药残留检测方法中,以色谱法为代表的仪器分析法,由于设备庞大、检测过程繁杂等原因不适用于现场快速检测;一些可用于现场快速检测的筛查方法,如酶传感器法,其精准度有待提高;而光谱法基于灵敏度高、检测速度快且方便集成于便携式设备等优势,满足市面上对农药残留检测产品系统化、微型化、实时检测的要求。本文基于光谱法中吸光光度法的检测原理,根据课题组对交叉响应阵列已有的研究基础,结合微流控芯片高通量、微型化等优势,旨在研发一种新的农药残留检测装置。文中利用微流控芯片上交叉响应阵列的各敏感点与不同农药作用前后吸光度的变化存在差异的原理,设计了一套农残检测装置,为基于液体交叉响应阵列的便携式农残检测仪器的研究和开发提供了基础。本文的研究内容主要包括以下几个方面:（1）基于对吸光光度法的理论研究,结合交叉响应阵列原理和微流控芯片技术,通过对系统的功能分析,提出了装置总体设计方案,将研究工作划分为离心式微流控芯片设计、检测装置各零部件设计、下位机硬件及其控制软件的设计三部分内容。（2）基于微流控芯片的优势,采用离心式微流控芯片作为交叉响应阵列的反应载体,利用液滴在圆盘上受离心力后的惯性运动原理,使用Solidworks软件对离心式微流控芯片的结构、尺寸进行了设计,并使用Fluent软件完成了芯片流道内流体流动的建模仿真。然后基于离心式微流控芯片的结构及电子元器件的安装方法,对该装置的其他部件进行了设计、仿真。最后利用3D打印技术,完成了各设计部件的加工。（3）根据基于吸光光度法的检测装置对下位机控制电路的功能需求,使用Autilm Designer完成了下位机硬件电路原理图的设计。主要包括微控制器模块、光源驱动模块、主轴电机驱动模块、信号处理模块、电源模块和串口通信模块。然后,在KeilμVision平台完成了对主轴电机驱动模块及串口通信模块的软件设计。（4）系统的调试及验证。分别对装置各零部件、硬件功能模块、软件控制模块进行独立调试及整体测试。使用所设计的装置对配置的4种农药溶液进行了检测试验,并通过数据分析软件对检测数据进行了模式识别,试验结果分析表明该装置可用于不同大类农药溶液的检测区分。
李潇昂[6]（2019）在《阴离子对基于载体的钾离子纳米传感器的影响》文中研究表明钾离子等一些阳离子在生物体内起到重要作用,因此钾离子的检测分析也不可避免地成为热门课题之一。新型的化学传感器——基于离子载体的光学纳米传感器,相比于其他种类的传感器,其拥有体积小、制备简单、可批量生产、样品损伤小等一系列优点,这使得它在体内实时分析、生物成像以及医疗诊断和治疗中的应用潜力巨大。基于离子载体的纳米传感器由离子选择性电极发展而来,纳米尺寸以及引入溶剂化变色染料已成为此类传感器的前沿,相关的机理和理论模型以及应用已有不少报道。但其在实际应用中仍然存在一些问题,如在生物液体等复杂样品的检测中,过多的干扰因素可能造成检测结果的不可靠。本文以基于离子载体的钾离子光学纳米传感器为基础,对该类传感器在实际应用中存在的阴离子干扰做出详细研究。具体研究了在此类传感器检测过程中亲脂性相对较强的的阴离子（如ClO4-、SCN-和I-）和相对亲水的阴离子(如SO42-、F-、NO3-、Br-和Cl-)对钾离子响应的影响,结果表明阴离子确实会对此类传感器产生干扰,并且亲脂性较强阴离子的影响远大于亲水性较强的阴离子的影响。通过对传感器颗粒表面Zeta电位的研究证明阴离子在传感界面的吸附导致了这种影响,具体表现为亲脂性阴离子传感器表面吸附作用更强,对钾离子响应的干扰更大。基于已经建立的理论模型和本文提出的阴离子吸附过程发展出在阴离子影响下的新理论模型,从理论上验证了阴离子干扰与其吸附能力有关,并且该理论模型与钾离子响应实验数据匹配良好。此理论模型的建立可以指导解决阴离子干扰的问题,也为今后基于离子载体的钾离子光学传感器在生物分析中的应用奠定基础。
杨欢[7]（2019）在《一种便携的尿酸检测系统研究》文中进行了进一步梳理随着生活水平的提高,慢性疾病的发病率越来越高。而慢性疾病的监管需要通过监测人体的各项重要的生化参数指标来实现。尿酸不仅可以作为痛风的典型生化参数指标,还能指示一系列伴随疾病的发生。正是因为尿酸与许多相关疾病都有着直接或者间接的关系,所以对于尿酸的监管就变得尤其重要。对于尿酸的检测已经有许多的方法,这些方法各有优劣。但是包括实验室的专业检测和临床应用在内,对尿酸的检测都是需要借助特定的设备,由专业的技术支持人员执行一系列复杂的操作步骤才能完成。本文尝试结合电子信息技术来改善尿酸检测的设备及方法。针对现有尿酸检测方法复杂性高、便携性低的问题,本文提出了基于光化学原理和基于电化学原理的尿酸检测系统。首先采用智能手机、无线检测设备简化尿酸检测的系统,提高系统的可操作性;然后结合微流体技术设计测试条作为载体实现微量快速检测。论文的主要工作如下:（1）研究现有尿酸检测的几种经典方法。（2）对比总结多种经典尿酸检测方法,检测过程复杂且耗时,可普及性低。为此,本文提出了新思路,即利用智能手机作检测结果的显示器,无线检测设备集成了完整的电路且可以与智能手机连接,从而实现尿酸的智能检测,降低了检测的复杂度,提高了检测的便携性、智能性。（3）传统检测尿酸中,血液样本需求量大且需要复杂的血样处理过程。为此,本文利用微流体通道为血液载体,设计新型的光化学测试条,实现了微量检测,降低了血样处理的复杂度。（4）电化学方法检测尿酸的准确度更高,但是干扰更大。为此,本文将血细胞滤膜与电化学尿酸传感器相结合,提出了一种新型结构的电化学尿酸测试条。在保证准确度的同时也消除了干扰。（5）将改进后的光化学检测系统和电化学检测系统,分别与大型生化分析仪进行对比,验证新设计系统的准确度与可重复性。（6）针对全文的内容进行了归纳和思考,并对后续的工作进行了分析与展望。
陈小钢[8]（2019）在《高品质因子光微流微腔及其性能研究》文中提出光微流微腔传感技术是结合微流控技术与光学微腔的一个新兴前沿交叉研究领域,它不仅具有传统光学微腔极高的品质因子和极小的模式体积等优异光学性质,同时又具备微流控技术样品低用量、功能高集成的优势,为材料学、化学、生命科学、生物医学等领域的基础研究与应用开发提供了一个很好的平台。本论文主要以回音壁模式微腔和法布里-珀罗腔为载体,构建和实现了新型高品质因子光微流微腔,并在低阈值激光器和高灵敏度传感器方面开展了一系列研究工作。本论文主要内容和创新点有如下几个方面:1.构建高品质因子（quality factor,Q）微泡嵌入型法布里-珀罗（Fabry-Pérot,FP）腔新结构。通过在FP腔内嵌入微泡,不仅完成微流通道的构建,同时获得更高Q值、更小模式体积的光学模式以及更稳定的结构特性。首先,理论上研究了不同微泡参数（包括微泡腔的曲面弧度、放置位置、液芯折射率,腔镜失斜等）对FP腔的光学模式性能影响。结果表明,微泡型FP腔对镜面失斜具有良好的包容性,且通过强的横向光场束缚极大降低了模式体积;同时,其Q值比平面型FP腔高1-2个数量级。通过实验实现了低阈值光微流微腔激光的输出,其阈值比平面型FP腔低1个数量级。另外,该装置还可实现对激光横模选择性输出,为低阈值光微流微腔激光器的研究提供了一种有效的实验方案。2.首次制备高Q值蛋清材料生物型光学微瓶腔,实现了光学微腔与生物材料的有机结合。蛋清作为一种天然蛋白质,主要由卵白蛋白组成,具有良好的生物相容性和非常小的光学吸收系数,是制备生物型微腔的理想材料选择。实验中利用自组装方式制备生物型液滴微瓶腔,通过近场耦合激发得到稳定的光学回音壁模式,并测得其Q值高达105。该生物微腔制备简单、材料获取方便、生物相容性能好,为进一步将微腔应用在活体传感中提供了结构基础。同时,为克服空气中液滴腔存在蒸发等问题,提出封装型液滴腔传感新结构,并实现了准液滴腔和液滴腔的高灵敏度温度传感。该封装结构具有防蒸发、抗污染、易导热等特性,提高了液滴腔传感系统的稳定性,有利于鲁棒（Robust）的高灵敏温度传感器件的开发。3.创新性提出开放式光微流微腔激光传感系统并演示其在生化传感上的可行性。基于水浸物镜独特的泵浦结构,以微盘腔为探测载体,物镜水环境为反应空间,通过监测微盘腔共振激光波长的移动,可以实时检测水环境折射率等任何微弱扰动的变化。实验进行了环境温度、溶液折射率、氯化钠晶体溶解、溶液扩散等传感测量,结果显示该传感系统操作简便,反应灵敏,响应速度快,可实现实时监测。因此,这种新型片上生化传感系统将为观察、记录和研究化学反应动力学等提供一个稳定、高效的平台,在监测生物免疫治疗、化学反应等应用上具有重大的潜在价值。
李延生[9]（2019）在《微观调节毛细自驱行为用于可视化定量生物传感器件的研究》文中认为随着分析技术的飞速发展,可视化生物传感装置在家庭医疗、事故发生点和资源贫乏地区显示出了巨大的优势,尤其是在缺乏各种专业实验室设备的检测场所。基于距离的视觉定量检测方法是通过像温度计一样读取信号长度来获得相应的目标浓度。近年来,这种类似温度计距离读数的可视定量生物传感装置引起越来越多研究者的重视。基于距离信号的传感方式不依赖其他检测设备,成本低廉,操作过程不需要专业的操作人员。在此,我们开发了一系列通过调控毛细自驱行为实现可视定量检测的传感装置,将毛细流动行为作为该装置的可定量信号,无需辅助设备。主要内容如下:1、毛细行为是一种非常常见的物理化学现象,与润湿性密切相关,具有广泛的理论和实践意义。我们提出了一种基于调控毛细行为变化的可视定量传感装置。在这个以溶液毛细上升高度为信号的毛细管传感器中,毛细玻璃管的内壁表面被修饰了一层具有智能浸润响应的分子层。在检测不同浓度的靶标时,刺激响应分子涂覆的毛细管内壁表面的润湿性会产生不同的变化。这种浸润性的不同将会改变毛细管内溶液的竖直方向表面张力发生变化,进而产生不同的毛细上升高度。该装置的使用和读取就像温度计一样,我们通过定量检测H+和苯酚验证了该方案的可行性。2、microRNA（miRNA）在各种生命过程中所发挥的复杂的调控功能以及与某些疾病的密切关系,因此miRNA的定量检测也具有非常重要的意义。我们基于毛细管内壁的浸润响应会引发毛细上升行为的变化实现了对miRNA-21的定量可视检测。为了使毛细上升行为产生的可视信号准确性更高,我们通过酶切放大反应使得靶标分子引发的浸润变化更大。最终实现了对10-13M～10-8M范围miRNA-21的可视定量检测,最低检测限度可达2.5 pM,并且通过对miRNA-16,miRNA-24,miRNA-26a的检测证实该方法具有良好的选择性。3、DNA水凝胶因其良好的生物相容性、可加工性和良好的设计性,在分析领域得到了广泛的关注。本章工作中,我们利用水凝胶热降解以及毛细作用在毛细管中制备了水凝胶膜,进而通过靶标引发的凝胶膜渗透率的变化实现了可视化定量检测。水凝胶膜渗透性的不同,导致进入毛细管内溶液的速率发生了改变,我们通过测定目标溶液在毛细管中流经指定长度消耗的时间来量化这种变化。采用这种方法,仅仅使用0.01 L水凝胶就能实现对可卡因的定量可视检测,并获得了较低的检测限（1.17nM）和良好的选择性。4、基于连续FRET的多重检测体系实现了多种靶标的组合检测。连续FRET组装体是由多个DNA荧光探针碱基配对组装而成。加入靶标分子之后,该组装体的荧光光谱表现了极明显的变化。三种目标物的七种组合通过这种三步FRET检测平台成功得到检测。依据Medintz的理论研究,这种检测平台的设计应该可以拓展到六步,这将为同时检测六种目标物的63种组合提供理论依据。
苑婷婷[10]（2019）在《纤维集成光微流感测器件关键技术》文中指出随着光纤技术的日趋成熟,微流控光学器件为光和材料之间的相互作用和检测提供了更多的机会,也获得了更广泛的应用,例如微流控芯片（Microfluidic Chip）、生物芯片（Bio Chip）和芯片实验室（Lab-on-Chip,LOC）等。其中,常以普通光纤作为微流芯片的光输入、输出波导,进而辅助微流控器件实现化学及环境分析、生物合成、药物输送等功能。然而,芯片与光纤的光耦合效率低、样品与光波导的接触面积有限等问题却严重限制了光流控芯片的进一步发展。本文利用特种微结构光纤的特殊结构,在微结构光纤内部构造微流控检测实验结构,通过对光纤进行结构设计以及微加工处理,使光波导与微流物质检测相结合,制备出基于不同微结构的带孔光纤以及包含相位调制及强度调制的不同检测原理在内的高灵敏度光纤微流传感器,实现了光纤内部光与微流体的相互作用,并解决了系统光耦合效率及光学集成度较低的问题。本论文主要包括以下研究内容:1.本文设计并制备了多种包含一个或多个空气孔的新型中空微结构光纤,其中包括圆芯偏孔双芯光纤、月牙芯偏孔双芯光纤、圆芯双孔双芯光纤、矩形芯双孔双芯光纤、中空环形包层悬挂芯光纤和中空环形包层双芯光纤。并通过理论仿真计算出双芯微结构光纤中两芯的间距和光波倏逝场耦合情况,以此确定了最后制备的微流控实验用光纤的几何结构。并对光纤样品进行了表征,包括:微结构光纤的几何尺寸及折射率分布,同时根据不同光纤的结构特点设计了多种具有潜在应用价值的光流控器件。2.实验研究了多种光纤表面微加工技术方法,包括光纤表面侧抛、光纤端面研磨、光纤表面CO2激光刻蚀开孔、光纤端面研磨开孔、光纤热熔加压吹泡开孔、光纤表面定点强酸腐蚀开孔和光纤端对芯焊接制备微孔等,为实现基于微结构光纤的光流控结构及提高光流控器件的集成度,实现高通量分析提供了切实可行的技术手段。3.完成了基于微结构光纤的光纤集成式光流控干涉仪的设计、表征及改进。分别为:（1）设计了开放式侧抛型对称实双芯光纤连接器的Michelson干涉仪传感器,对双芯光纤在不同侧抛程度下制备的Michelson干涉仪传感器进行了对比研究,分别测量了1.36-1.41不同折射率对应的传感器灵敏度,在抛磨掉纤芯1μm时的最大灵敏度为74.29nm/RIU,证明了双芯光纤集成式干涉仪用于折射率检测的可行性;（2）设计了一种微流型偏孔双芯干涉传感器,实现了在保证干涉光路高效耦合的前提下,可获得通过光纤表面进行进样分析的微流结构;（3）在此基础上,对光纤结构进行了改进,设计了环形包层中空双芯Michelson干涉传感器,实现了高灵敏度干涉式微流检测,其灵敏度可以达到2508nm/RIU,并用于光流控样品分析。由此,提供了基于空心双芯微结构光纤的干涉式微流控在线检测结构模型,其贯通于整个器件的空气孔为微流体提供了密闭、稳定的折射率检测环境,其悬挂纤芯与样品间存在显着的光程接触面积,样品浓度可明显影响参考臂与干涉臂之间的光程差,这对提高微流检测灵敏度具有重要意义。4.完成了基于中空悬挂芯光纤的光流化学反应器研究。具体以维生素C为待测物,在中空悬挂芯光纤内实现了微流控化学发光的反应过程。其中,维生素C对鲁米诺-过氧化氢（Luminol-H2O2）化学发光体系有抑制发光的作用,光纤内输出的光强度随着维生素C微流体的浓度增加而减弱。进而,又以亚硝酸盐为待测物在光纤内实现了微流控荧光猝灭反应过程。随着亚硝酸根离子浓度的增加,罗丹明6G（Rhodamine 6G）荧光猝灭率逐渐增强,由此建立了光纤内荧光强度与被测样品浓度的关系。以上实验实现了光纤内多组分微流体的同时进样混合及不同化合物的快速传质过程,完成了高效的光信号耦合采集及样品的痕量分析,这对提高光流控化学反应器件的集成性以及微量生物、化学样品的检测起到重要作用。
二、集成微管路化学传感器检测系统的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、集成微管路化学传感器检测系统的研究（论文提纲范文）
（1）基于纳米纤维的三维酞菁铜膜制备及室温NO2气体传感性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 有机场效应晶体管传感器简介 |
| 1.2 有机场效应晶体管气体传感器的关键参数 |
| 1.3 用于有机场效应晶体管传感器的酞菁材料 |
| 1.4 有机场效应晶体管传感器的制备工艺 |
| 1.4.1 真空蒸镀 (热蒸发) 法 |
| 1.4.2 旋涂法 |
| 1.4.3 滴注法 |
| 1.4.4 浸涂法 |
| 1.4.5 超薄膜与异质结的结合法 |
| 1.5 提高有机场效应晶体管传感器性能的方法 |
| 1.5.1 调控OSCs层微/纳米结构 |
| 1.5.2 修饰裁剪OSCs分子结构 |
| 1.5.3 调控介电层 |
| 1.5.4 利用OSCs/介电界面相互作用 |
| 1.5.5 集成传感器阵列 |
| 1.6 静电纺丝纳米纤维在传感器领域的应用 |
| 1.7 论文的研究思路及主要研究内容 |
| 1.8 论文的主要创新点 |
| 第二章 三维结构的CuPc气敏层的制备及表征方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 论文的实验和表征方法 |
| 2.2.1 实验药品和试剂 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 纳米纤维、膜和器件的制备 |
| 2.2.4 纳米纤维、膜和器件的表征 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 蒸镀CuPc/PVA DNFs膜的制备与气敏性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 蒸镀CuPc/PVA DNFs膜器件的结构 |
| 3.3 PVA溶液浓度对PVA DNFs形貌的影响 |
| 3.3.1 PVA DNFs形貌的SEM表征 |
| 3.3.2 PVA DNFs形貌的AFM表征 |
| 3.4 PVA溶液浓度对蒸镀CuPc/PVA DNFs膜形貌的影响 |
| 3.4.1 蒸镀CuPc/PVA DNFs膜形貌的SEM表征 |
| 3.4.2 蒸镀CuPc/PVA DNFs膜形貌的AFM表征 |
| 3.4.3 蒸镀CuPc/PVA DNFs膜形貌的XRD表征 |
| 3.5 PVA溶液浓度对蒸镀CuPc/PVA DNFs膜气敏性能的影响 |
| 3.5.1 PVA DNFs的气敏性能 |
| 3.5.2 蒸镀CuPc膜的气敏性能 |
| 3.5.3 蒸镀CuPc/PVA DNFs膜的气敏性能 |
| 3.6 蒸镀CuPc/PVA DNFs膜的传感机理 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 蒸镀CuPc/PVA ONFs膜的制备与气敏性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 蒸镀CuPc/PVA ONFs膜器件的结构 |
| 4.3 PVA ONFs和蒸镀CuPc/PVA ONFs膜的形貌表征 |
| 4.3.1 纺丝时间对PVA ONFs形貌的影响 |
| 4.3.2 蒸镀CuPc/PVA ONFs膜的形貌表征 |
| 4.4 蒸镀CuPc/PVA ONFs膜的电性能 |
| 4.5 蒸镀CuPc/PVA ONFs膜的气敏性能 |
| 4.5.1 PVA ONFs的气敏性能 |
| 4.5.2 蒸镀CuPc/PVA ONFs膜的气敏性能 |
| 4.5.3 蒸镀CuPc/PVA ONFs膜的气敏稳定性 |
| 4.5.4 湿度对蒸镀CuPc/PVA ONFs膜气敏性能的影响 |
| 4.6 蒸镀CuPc/PVA ONFs膜的传感机理 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 电纺CuPc:PMMA NFs的制备与气敏性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 电纺CuPc: PMMA NFs器件的结构 |
| 5.3 电纺CuPc:PMMA NFs形貌的表征 |
| 5.3.1 电纺CuPc:PMMA NFs的SEM表征 |
| 5.3.2 电纺CuPc:PMMA NFs的AFM表征 |
| 5.3.3 电纺CuPc:PMMA NFs的XRD表征 |
| 5.4 电纺CuPc:PMMA NFs晶体管的电性能 |
| 5.5 电纺CuPc:PMMA NFs的气敏性能 |
| 5.6 电纺CuPc:PMMA NFs的传感机理 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 旋涂CuPc膜的制备与传感性能 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 旋涂CuPc膜器件的结构 |
| 6.3 CuPc溶液浓度对旋涂CuPc膜形貌的影响 |
| 6.3.1 旋涂CuPc膜的SEM表征 |
| 6.3.2 旋涂CuPc膜的AFM表征 |
| 6.3.3 旋涂CuPc膜的POM表征 |
| 6.3.4 旋涂CuPc膜的XRD表征 |
| 6.4 CuPc溶液浓度对旋涂CuPc膜电性能的影响 |
| 6.5 NO_2气体浓度对旋涂CuPc膜电性能的影响 |
| 6.6 CuPc溶液浓度对旋涂CuPc膜气敏性能的影响 |
| 6.7 旋涂CuPc膜的传感机理 |
| 6.8 本章小结 |
| 第七章 旋涂CuPc/PVA ONFs膜的制备与气敏性能 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 旋涂CuPc/PVA ONFs膜器件的结构 |
| 7.3 溶液浓度对旋涂CuPc/PVA ONFs膜形貌的影响 |
| 7.3.1 旋涂CuPc/PVA ONFs膜的SEM表征 |
| 7.3.2 旋涂CuPc/PVA ONFs膜的AFM表征 |
| 7.3.3 旋涂CuPc/PVA ONFs膜的POM表征 |
| 7.3.4 旋涂CuPc/PVA ONFs膜的XRD表征 |
| 7.4 溶液浓度对旋涂CuPc/PVA ONFs膜电性能的影响 |
| 7.5 NO_2气体浓度对旋涂CuPc/PVA ONFs膜电性能的影响 |
| 7.6 溶液浓度对旋涂CuPc/PVA ONFs膜气敏性能的影响 |
| 7.7 湿度对旋涂CuPc/PVA ONFs膜气敏性能的影响 |
| 7.8 旋涂CuPc/PVA ONFs膜的传感机理 |
| 7.9 论文研究传感器的气敏性能对比 |
| 7.10 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 主要工作结论 |
| 8.2 展望及应用前景 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读博士学位期间研究成果 |
（2）功能化聚二乙炔组装体的构建及传感性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 聚二乙炔概述 |
| 1.2.1 二乙炔的聚合机理 |
| 1.2.2 聚二乙炔的变色机理 |
| 1.2.3 聚二乙炔的组装体类型 |
| 1.3 聚二乙炔传感器的研究进展 |
| 1.3.1 化学传感器 |
| 1.3.2 生物传感器 |
| 1.3.3 温度传感器 |
| 1.4 本论文的研究意义和内容 |
| 2 苯硼酸修饰的聚二乙炔囊泡的制备及其特异性识别Pb~(2+) |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 原料与试剂 |
| 2.2.2 表征及仪器 |
| 2.2.3 苯硼酸取代的双炔单体的合成 |
| 2.2.4 囊泡的制备 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 囊泡的聚合 |
| 2.3.2 特异性识别Pb~(2+) |
| 2.3.3 检测Pb~(2+)的机理 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 组氨酸功能化的聚二乙炔组装体的制备及其特异性识别Pb~(2+)和检测VOCs |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 原料与试剂 |
| 3.2.2 表征及仪器 |
| 3.2.3 组氨酸取代的双炔单体的合成 |
| 3.2.4 组装体的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 囊泡的聚合 |
| 3.3.2 对Pb~(2+)检测的选择性及灵敏度 |
| 3.3.3 对VOCs的比色响应 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 荧光素修饰的聚二乙炔囊泡的制备及其手性识别赖氨酸对映体 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 原料与试剂 |
| 4.2.2 表征及仪器 |
| 4.2.3 荧光素取代的双炔单体的合成 |
| 4.2.4 囊泡的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 囊泡的聚合 |
| 4.3.2 对赖氨酸的手性识别 |
| 4.3.3 逻辑门的构建 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 东北林业大学 硕士学位论文修改情况确认表 |
（3）可控液态金属微纳结构制备方法的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 微纳结构加工方法的研究现状 |
| 1.2.1 纳米加工和纳米操作技术的现状 |
| 1.2.2 AFM纳米加工技术的现状 |
| 1.3 液态金属结构制备方法的研究现状 |
| 1.3.1 3D打印直写技术 |
| 1.3.2 笔式书写技术 |
| 1.3.3 微流道注射技术 |
| 1.4 国内外文献综述的简析 |
| 1.5 课题来源 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第2章 液态金属微纳结构制备的机理及策略的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 微观电场的场蒸发沉积加工的机理 |
| 2.2.1 成像势垒模型 |
| 2.2.2 电荷交换模型 |
| 2.3 AFM针尖电场的空间分布模型 |
| 2.4 液态金属微纳结构制备策略的研究 |
| 2.4.1 液态金属的性能及参数 |
| 2.4.2 液态金属结构的制备策略 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 液态金属纳米操纵系统的搭建及控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 系统总体结构的设计 |
| 3.3 纳米级探针模块的设计和改进 |
| 3.4 显微视觉定位辅助模块 |
| 3.5 运动定位平台 |
| 3.6 信号采集和输出部分 |
| 3.7 纳米操纵平台的性能测试与标定 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 液态金属微纳结构的加工实验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验准备 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 实验所需仪器 |
| 4.3 实验内容 |
| 4.3.1 硅片清洗及镀金膜 |
| 4.3.2 制备微米级液态金属蘸取源 |
| 4.3.3 探针蘸取液态金属 |
| 4.3.4 高精度标记制备 |
| 4.3.5 探针分配液态金属 |
| 4.4 实验参数对分配加工实验的影响 |
| 4.5 液态金属微纳结构的应用研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）光谱吸收式多种类痕量气体检测系统优化设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 气体检测技术概述 |
| 1.3 光谱法气体检测技术的发展及研究现状 |
| 1.3.1 直接吸收光谱技术 |
| 1.3.2 可调谐二极管激光器吸收谱技术 |
| 1.3.3 空芯光子晶体光纤检测技术 |
| 1.3.4 多组分气体检测技术 |
| 1.3.5 信号处理技术 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 气体检测光谱理论分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 气体吸收光谱检测技术分析 |
| 2.2.1 光谱机理分析 |
| 2.2.2 气体吸收光谱法检测原理 |
| 2.3 气体荧光光谱检测技术分析 |
| 2.4 测试气体检测波长的选择 |
| 2.4.1 甲烷检测波长的选择 |
| 2.4.2 二氧化硫检测波长的选择 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于HC-PBGF的吸收式气体检测系统研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 TDLAS-WMS技术检测原理 |
| 3.3 基于HC-PBGF的气体检测系统设计 |
| 3.3.1 激光器及驱动 |
| 3.3.2 信号处理单元设计 |
| 3.4 HC-PBGF气室结构设计 |
| 3.4.1 光在HC-PBGF中的传播特性研究 |
| 3.4.2 HC-PBGF与 SMF的耦合研究 |
| 3.4.3 HC-PBGF的压差法气体扩散研究 |
| 3.5 基于HC-PBGF气体检测系统的测试 |
| 3.5.1 甲烷浓度检测 |
| 3.5.2 系统稳定性测试 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于吸收和荧光光谱法气体检测系统的关键技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于吸收光谱法和荧光光谱法的气体检测系统设计分析 |
| 4.3 系统结构设计 |
| 4.3.1 光源切换及其调制单元设计 |
| 4.3.2 滤光片的选取 |
| 4.3.3 共用气室结构的设计 |
| 4.3.4 信号采集单元设计 |
| 4.4 多传感原理气体检测系统的性能测试 |
| 4.4.1 红外吸收式气体检测模式的测试结果与分析 |
| 4.4.2 紫外吸收式气体检测模式的测试结果与分析 |
| 4.4.3 荧光光谱式气体检测模式的测试结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 气体光谱数据的降噪和浓度测定方法研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 气体检测系统实验数据的降噪处理 |
| 5.2.1 EEMD结合小波算法在气体检测系统中的应用分析 |
| 5.2.2 降噪性能评价指标的建立 |
| 5.2.3 甲烷吸收光谱的降噪处理 |
| 5.2.4 二氧化硫紫外吸收光谱的降噪处理 |
| 5.2.5 二氧化硫荧光光谱的降噪处理 |
| 5.3 气体浓度测定方法研究 |
| 5.3.1 PSO-BP模型建立与浓度测定 |
| 5.3.2 ICSO-SVR模型建立与浓度测定 |
| 5.4 气体检测系统实验结果处理与显示 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（5）基于液体传感阵列农残快速检测装置的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 农药残留的现状和危害 |
| 1.2 农残检测技术的研究与发展 |
| 1.2.1 色谱法 |
| 1.2.2 传感器检测法 |
| 1.2.3 光谱法 |
| 1.3 农药残留检测仪的发展趋势 |
| 1.4 本论文研究内容和意义 |
| 1.4.1 研究目的和意义 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 2 基于液体传感阵列农残检测装置设计方案 |
| 2.1 检测原理 |
| 2.1.1 吸收光谱分析技术 |
| 2.1.2 朗伯-比尔定律 |
| 2.2 实验方案的选择 |
| 2.2.1 实验材料的选择 |
| 2.2.2 离心式微流控芯片 |
| 2.3 系统功能分析及整体方案设计 |
| 2.3.1 系统功能分析 |
| 2.3.2 整体结构设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 装置各部件设计及加工 |
| 3.1 离心式微流控芯片设计 |
| 3.1.1 原理 |
| 3.1.2 芯片结构设计 |
| 3.1.3 流体仿真 |
| 3.2 装置机械部件设计 |
| 3.2.1 装置底座 |
| 3.2.2 支撑盘 |
| 3.2.3 装置上盖 |
| 3.2.4 光学系统安装部件 |
| 3.3 芯片及装置各部件的加工 |
| 3.4 装配验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 下位机硬件及其控制软件的设计 |
| 4.1 微控制器模块 |
| 4.2 光源驱动控制模块 |
| 4.2.1 光源选择 |
| 4.2.2 驱动控制电路设计 |
| 4.3 主轴电机驱动模块 |
| 4.3.1 硬件电路设计 |
| 4.3.2 驱动软件设计 |
| 4.4 信号处理模块 |
| 4.4.1 光电传感器的选型 |
| 4.4.2 电流电压转换电路 |
| 4.4.3 电压放大滤波电路 |
| 4.5 电源模块 |
| 4.6 串口通信模块 |
| 4.6.1 硬件电路设计 |
| 4.6.2 串口通信程序设计 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 系统测试 |
| 5.1 模块测试 |
| 5.1.1 芯片离心测试 |
| 5.1.2 电源模块测试 |
| 5.1.3 电机驱动测试 |
| 5.1.4 LED光源测试 |
| 5.1.5 串口通信测试 |
| 5.2 整体测试 |
| 5.2.1 实验步骤 |
| 5.2.2 结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A. 作者在攻读硕士学位期间取得的科研成果目录 |
| 致谢 |
（6）阴离子对基于载体的钾离子纳米传感器的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状以及文献综述 |
| 1.2.1 光学化学传感器的发展 |
| 1.2.2 离子检测方法的发展和应用 |
| 1.3 基于载体的离子光学纳米传感器概述 |
| 1.3.1 基于载体的离子光学纳米传感器的原理 |
| 1.3.2 基于载体的离子光学纳米传感器的发展 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 实验材料与方法 |
| 2.1 实验仪器与药品 |
| 2.1.1 主要实验仪器 |
| 2.1.2 主要实验试剂和药品 |
| 2.2 钾离子选择性纳米传感器的制备和表征 |
| 2.2.1 钾离子选择性纳米传感颗粒的制备 |
| 2.2.2 钾离子选择性光学传感颗粒的表征 |
| 2.2.3 钾离子选择性纳米传感器测量方法 |
| 第3章 阴离子对钾离子纳米传感器的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 不同阴离子背景对钾离子测定的影响 |
| 3.2.1 钾离子光学纳米传感器的标准曲线 |
| 3.2.2 不同阴离子背景产生的影响 |
| 3.3 不同阴离子背景传感颗粒表面状态研究 |
| 3.3.1 高分子微/纳米颗粒界面基础 |
| 3.3.2 离子选择性传感器表面ζ电位的研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 钾离子光学纳米传感器受阴离子干扰理论模型的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 阴离子影响的理论模型探究 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）一种便携的尿酸检测系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.3 论文的研究内容 |
| 1.4 本文的主要创新 |
| 1.5 论文的组织结构 |
| 第二章 尿酸分析的常用方法及原理 |
| 2.1 尿酸检测方法的发展 |
| 2.2 尿酸检测的主要原理 |
| 2.3 常见尿酸检测方法 |
| 2.3.1 磷钨酸还原法 |
| 2.3.2 尿酸传感器测试法 |
| 2.3.3 高效液相色谱法 |
| 2.3.4 基于酶的方法 |
| 2.3.5 分光光度法 |
| 2.4 尿酸检测方法总结 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于光化学原理的测尿酸系统 |
| 3.1 微流体技术 |
| 3.1.1 微流体技术概述 |
| 3.1.2 微流体技术发展现状 |
| 3.1.3 微流体技术的特点 |
| 3.2 光化学方法的发展历程 |
| 3.3 光化学方法检测尿酸含量的原理分析 |
| 3.4 光化学系统的设计与实现 |
| 3.4.1 光化学系统检测尿酸的整体流程 |
| 3.4.2 分光化学系统核心模块设计 |
| 3.5 基于光化学原理的测试实验 |
| 3.5.1 仪器与试剂 |
| 3.5.2 光化学方法测尿酸的实验过程分析 |
| 3.5.3 基于光化学原理的尿酸检测结果与性能分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于电化学原理的测尿酸系统 |
| 4.1 电化学方法概述 |
| 4.2 电化学方法的发展 |
| 4.2.1 电极概述 |
| 4.2.2 电化学方法检测尿酸及生物传感器的 |
| 4.2.3 生物传感器的优势 |
| 4.3 电化学方法检测尿酸的原理 |
| 4.4 电化学方法检测尿酸系统设计与实现 |
| 4.4.1 电化学方法检测尿酸系统的整体流程 |
| 4.4.2 电化学方法检测尿酸系统核心模块设计与实现 |
| 4.5 电化学方法检测尿酸的实验过程分析 |
| 4.5.1 仪器与试剂 |
| 4.5.2 基于电化学原理的检测实验过程 |
| 4.5.3 基于电化学原理的尿酸检测结果与性能分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 系统测试与分析 |
| 5.1 测试说明 |
| 5.2 测试环境 |
| 5.2.1 手机应用软件“贵健康” |
| 5.2.2 测试环境的优势 |
| 5.3 系统的功能测试与分析 |
| 5.4 光化学测尿酸系统与电化学测尿酸系统对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 全文总结及展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（8）高品质因子光微流微腔及其性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 微流控技术 |
| 1.2 光学微腔 |
| 1.3 光微流微腔激光生物传感技术 |
| 1.4 本论文内容安排 |
| 第二章 光学微腔理论基础 |
| 2.1 光学微腔回音壁模式理论 |
| 2.2 平行平面法布里-珀罗腔理论 |
| 2.3 光学微腔的基本参量 |
| 2.4 微腔传感原理与测量方法 |
| 本章小结 |
| 第三章 高品质因子微泡嵌入型法布里-珀罗腔 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 微泡嵌入型FP腔 |
| 3.3 模拟结果讨论与分析 |
| 3.4 微泡嵌入型FP腔激光实验 |
| 本章小结 |
| 第四章 高品质因子生物型光学液滴腔及封装技术 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 生物型液滴微瓶腔 |
| 4.3 液滴腔及准液滴腔研究 |
| 4.4 封装型液滴腔高灵敏温度传感 |
| 本章小结 |
| 第五章 开放式水镜泵浦微腔激光传感系统 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 开放式微腔激光传感系统 |
| 5.3 折射率和温度传感研究 |
| 5.4 化学传感研究 |
| 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（9）微观调节毛细自驱行为用于可视化定量生物传感器件的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩写清单 |
| 1 引言 |
| 2 定量生物传感器的研究进展 |
| 2.1 基于强度信号的生物传感器 |
| 2.1.1 光学信号定量生物传感器 |
| 2.1.2 电化学信号定量生物传感器 |
| 2.1.3 质量信号生物传感器 |
| 2.1.4 热信号生物传感器 |
| 2.2 基于距离的定量生物传感装置 |
| 2.2.1 靶标分子浓度转换为距离信号的方法 |
| 2.2.2 基于距离的定量传感器件的不同材料 |
| 2.2.3 基于距离的定量传感器件的应用 |
| 2.2.4 基于距离的定量传感装置的挑战和前景 |
| 2.3 本论文研究主要内容 |
| 3 基于毛细管内壁浸润性转变的可视化定量传感体系 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验内容 |
| 3.3 实验结果和分析 |
| 3.3.1 毛细上升理论分析 |
| 3.3.2 实验原理 |
| 3.3.3 可行性分析 |
| 3.3.4 功能化毛细管修饰比例优化 |
| 3.3.5 不同pH溶液在浸润响应表面静态接触角 |
| 3.3.6 浸润转变器件的pH定量检测 |
| 3.3.7 器件的选择性分析 |
| 3.3.8 器件的循环使用性能 |
| 3.3.9 器件操作的可重复性测试 |
| 3.3.10 器件操作的便利性 |
| 3.3.11 器件的实用性能测试 |
| 3.3.12 器件可扩展性测试 |
| 3.4 结论 |
| 4 基于浸润调节毛细上升行为的miRNA定量可视检测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 环氧功能化玻璃毛细管 |
| 4.2.3 疏水DNA功能化毛细管 |
| 4.2.4 miRNA剪切毛细管内壁的疏水DNA链 |
| 4.2.5 毛细管上升高度的读取 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 基于毛细上升原理的miRNA可视检测原理 |
| 4.3.2 传感器件的可行性分析 |
| 4.3.3 疏水DNA修饰毛细玻璃管 |
| 4.3.4 疏水DNA枝接玻璃毛细管的表征 |
| 4.3.5 检测条件优化 |
| 4.3.6 毛细管传感器件的定量检测性能 |
| 4.3.7 传感器件的选择性 |
| 4.4 结论 |
| 5 基于刺激响应DNA水凝胶渗透率变化的可视化定量检测 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 适配体交联的DNA水凝胶的准备实验 |
| 5.2.3 适配体交联的DNA水凝胶的制备 |
| 5.2.4 DNA水凝胶膜的制备以及检测器件的组装 |
| 5.2.5 CSDR传感器件的使用 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 CSDR传感器的工作原理分析 |
| 5.3.2 CSDR传感器的设计与制作 |
| 5.3.3 凝胶中DNA适配体含量的优化 |
| 5.3.4 DNA水凝胶的物理表征 |
| 5.3.5 可视定量检测不同浓度可卡因 |
| 5.3.6 CSDR传感器件的特异性和实用性评估 |
| 5.3.7 CSDR器件的易存储性能 |
| 5.3.8 与其他可卡因传感装置的对比 |
| 5.4 总结 |
| 6 基于DNA的连续FRET多重检测体系的组建 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验材料 |
| 6.2.2 多步FRET组装体的构建以及检测过程 |
| 6.3 实验结果与讨论 |
| 6.3.1 实验原理分析 |
| 6.3.2 一步FRET组装体的检测结果 |
| 6.3.3 两步FRET组装体的检测结果 |
| 6.3.4 三步FRET组装体的检测结果 |
| 6.3.5 三步FRET组装体检测多种靶标组合 |
| 6.4 总结 |
| 7 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（10）纤维集成光微流感测器件关键技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 微流控及光微流的概念 |
| 1.2 国内外光微流技术的发展现状 |
| 1.2.1 基于折射率检测方法的光微流传感器的应用 |
| 1.2.2 基于荧光技术的光微流反应器/传感器的应用 |
| 1.2.3 基于表面增强拉曼谱技术的光微流传感器的应用 |
| 1.2.4 光微流技术在其他领域的应用 |
| 1.3 纤维集成光微流的目的和意义 |
| 1.4 本文的研究目标与研究内容 |
| 第2章 纤维集成微流光纤设计及制备 |
| 2.1 光波导理论分析 |
| 2.1.1 特征方程 |
| 2.1.2 双波导耦合模理论 |
| 2.2 微流光纤设计的基本问题 |
| 2.2.1 微流物质通道的优化问题 |
| 2.2.2 倏逝光场与微流物质的相互作用问题 |
| 2.3 纤维集成微结构光纤的制备 |
| 2.3.1 微结构光纤预制棒的制备 |
| 2.3.2 光纤拉丝过程 |
| 2.3.3 偏孔双芯光纤制备及表征 |
| 2.3.4 双孔双芯光纤的制备及表征 |
| 2.3.5 中空环形包层悬挂芯单芯和双芯光纤的制备及表征 |
| 2.4 纤维集成微孔光纤的微流特性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 微流光纤器件制备关键技术研究 |
| 3.1 抛磨方法研究 |
| 3.1.1 光纤侧面抛磨方法研究 |
| 3.1.2 光纤端面研磨方法研究 |
| 3.2 带孔微结构光纤制备微孔方法研究 |
| 3.2.1 带孔光纤外表面CO2 激光刻蚀开孔方法研究 |
| 3.2.2 带孔光纤端面研磨开孔方法研究 |
| 3.2.3 空腔光纤热熔加压吹泡开孔方法研究 |
| 3.2.4 空腔光纤表面定点强酸腐蚀开孔方法研究 |
| 3.2.5 空腔光纤端对芯焊接制备微孔方法研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 双芯微结构光纤集成微流式干涉传感器 |
| 4.1 基于对称实双芯光纤连接器的Michelson干涉仪传感器 |
| 4.1.1 对称双芯光纤连接器样品的制备和测试 |
| 4.1.2 基于对称实双芯光纤连接器的Michelson干涉仪传感器 |
| 4.2 偏孔双芯光纤内构造的干涉仪折射率传感器 |
| 4.2.1 偏孔双芯光纤样品的制备和测试 |
| 4.2.2 偏孔双芯光纤倏逝场特性分析 |
| 4.2.3 偏孔双芯光纤干涉仪传感器的设计 |
| 4.3 环形包层双芯Michelson干涉仪传感器 |
| 4.3.1 环形包层双芯光纤样品制备及其倏逝场特性分析 |
| 4.3.2 环形包层双芯光纤的Michelson干涉仪实验设计与系统搭建 |
| 4.3.3 环形包层双芯Michelson干涉仪微流传感器的检测 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 光纤微流化学反应器 |
| 5.1 带有空腔微结构光纤的化学传感器设计 |
| 5.2 基于中空悬挂芯光纤的光微流化学发光反应器 |
| 5.2.1 Luminol化学发光系统的选择 |
| 5.2.2 化学试剂的配制与反应器装置的搭建 |
| 5.3 基于中空悬挂芯光纤的微流体荧光检测器件 |
| 5.3.1 Rhodamine6G化学荧光试剂的配制 |
| 5.3.2 中空悬挂芯光纤的荧光反应器检测装置的搭建 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
四、集成微管路化学传感器检测系统的研究（论文参考文献）
- [1]基于纳米纤维的三维酞菁铜膜制备及室温NO2气体传感性能[D]. 王璐. 长春工业大学, 2021(08)
- [2]功能化聚二乙炔组装体的构建及传感性能研究[D]. 张斯羽. 东北林业大学, 2021
- [3]可控液态金属微纳结构制备方法的研究[D]. 邹韬. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [4]光谱吸收式多种类痕量气体检测系统优化设计研究[D]. 王志芳. 燕山大学, 2020(01)
- [5]基于液体传感阵列农残快速检测装置的研究[D]. 彭远芳. 重庆大学, 2019(01)
- [6]阴离子对基于载体的钾离子纳米传感器的影响[D]. 李潇昂. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [7]一种便携的尿酸检测系统研究[D]. 杨欢. 电子科技大学, 2019(01)
- [8]高品质因子光微流微腔及其性能研究[D]. 陈小钢. 福建师范大学, 2019(12)
- [9]微观调节毛细自驱行为用于可视化定量生物传感器件的研究[D]. 李延生. 北京科技大学, 2019(02)
- [10]纤维集成光微流感测器件关键技术[D]. 苑婷婷. 哈尔滨工程大学, 2019(08)