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一种新型分子印迹聚合物基的化学发光阵列传感器

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化学学报 2009年第23期67卷 2727-2731页

作者：常平平章竹君陕西师范大学化学与材料科学学院西安710062

建立了一种分子印迹-化学发光阵列传感器测定甘氨酸的新方法.该方法以甘氨酸为模板分子,合成了分子印迹聚合物微球,将该聚合物微球固定在96孔板上,用它来识别丹磺酰氯标记的甘氨酸(Dns-Gly).最后加入化学发光试剂(TCPO-H2O2-咪唑),测量... 详细信息

建立了一种分子印迹-化学发光阵列传感器测定甘氨酸的新方法.该方法以甘氨酸为模板分子,合成了分子印迹聚合物微球,将该聚合物微球固定在96孔板上,用它来识别丹磺酰氯标记的甘氨酸(Dns-Gly).最后加入化学发光试剂(TCPO-H2O2-咪唑),测量相对化学发光强度定量检测甘氨酸.在最佳试验条件下,相对化学发光强度和甘氨酸的浓度在0.2～60μmol/L范围内成良好的线性关系,相关系数为r=0.9972,方法的检出限为0.07μmol/L,对1μmol/L甘氨酸溶液进行11次平行测定,相对标准偏差为3.3%(n=11).由于以甘氨酸为模板分子合成出来的分子印迹聚合物空腔比较小,避免了非特异性吸附,使它在识别丹磺酰氯标记的甘氨酸时特异性、响应速度和灵敏度都有所增强.

关键词：分子印迹化学发光阵列传感器甘氨酸

联合收获机谷物损失测量PVDF阵列传感器设计与试验

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农业机械学报 2010年第6期41卷 167-171页

作者：周利明张小超刘阳春苑严伟中国农业机械化科学研究院机电技术应用研究所北京100083 中国农业机械化科学研究院土壤植物机器系统技术国家重点实验室北京100083

实时监测谷物收获时的损失率具有重要意义。采用聚偏二氯乙烯(PVDF)压电薄膜作为传感器敏感材料,设计了阵列式PVDF传感器及相应的信号调理电路,同时利用该传感器得到了籽粒损失的空间分布。分别选择3种不同含水率的水稻籽粒进行试验并... 详细信息

实时监测谷物收获时的损失率具有重要意义。采用聚偏二氯乙烯(PVDF)压电薄膜作为传感器敏感材料,设计了阵列式PVDF传感器及相应的信号调理电路,同时利用该传感器得到了籽粒损失的空间分布。分别选择3种不同含水率的水稻籽粒进行试验并给出了试验测试结果,结果表明不同含水率的水稻样品,传感器的测量误差均在5%左右。

关键词：联合收获机谷物损失阵列传感器 PVDF薄膜

分子印迹光子晶体阵列传感器的构建及其对双酚A和双氰胺的检测

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分析化学 2020年第3期48卷 389-395页

作者：张鑫李彦松韩睿蒋艳艳刘哲涵南阳师范学院生命与科学技术学院北京理工大学生命学院

将分子印迹技术与光子晶体材料结合,构建了基于反蛋白石结构分子印迹光子晶体聚合物(MIPPs)的阵列传感器,用于微量双酚A(BPA)和双氰胺(DCD)的特异识别检测。对分子印迹聚合体系、模板分子洗脱条件进行了优化,当单体与模板分子摩尔比分别... 详细信息

将分子印迹技术与光子晶体材料结合,构建了基于反蛋白石结构分子印迹光子晶体聚合物(MIPPs)的阵列传感器,用于微量双酚A(BPA)和双氰胺(DCD)的特异识别检测。对分子印迹聚合体系、模板分子洗脱条件进行了优化,当单体与模板分子摩尔比分别为1∶2和1∶4时,制备的BPA和DCD MIPPs的吸附效果最好,衍射峰位移最大。通过吸附动力学和吸附等温线实验考察了构建的传感器阵列的吸附性能。结果表明,构建的MIPPs传感器对BPA和DCD的响应时间分别为2.5和4.0 min,衍射峰位移量与BPA和DCD在其浓度分别为0.1～5.0μg/L和0.1～10.0μg/L范围时具有良好的线性关系,最大衍射峰位移量分别为39和31 nm,检出限分别为0.051和0.038μg/L;而非印迹光子晶体膜的衍射峰位移不明显,表明制备的MIPPs阵列具有选择特异性。实际样品测定结果表明,此MIPPs阵列传感器对实际样品中的目标物有明显的光学信号响应,可以快速、灵敏、选择性地检测环境水样中的目标分析物。

关键词：分子印迹光子晶体阵列传感器双酚A 双氰胺

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压电晶体微天平阵列传感器识别毒剂的研究

分析化学 2007年第8期35卷 1171-1174页

作者：左伯莉李伟陈传治张天防化指挥工程学院三系防化指挥工程学院三系北京102205

压电晶体微天平(QCM)阵列传感器在毒剂侦检领域具有广泛的应用前景。本研究建立了QCM阵列传感器毒剂检测系统,以氢键酸性共聚硅氧烷(BSP3)、聚表氯醇(PECH)和乙基纤维素(ECEL)为膜材料制备了对毒剂敏感的QCM阵列传感器,对沙林、芥子气... 详细信息

压电晶体微天平(QCM)阵列传感器在毒剂侦检领域具有广泛的应用前景。本研究建立了QCM阵列传感器毒剂检测系统,以氢键酸性共聚硅氧烷(BSP3)、聚表氯醇(PECH)和乙基纤维素(ECEL)为膜材料制备了对毒剂敏感的QCM阵列传感器,对沙林、芥子气、甲基膦酸二甲酯进行了定量检测,并结合模式识别方法对检测结果进行了分析处理,识别率达到98%以上,为探索QCM阵列传感器对毒剂的定性定量分析提供了方法依据。

关键词：压电晶体微天平阵列传感器毒剂模式识别沙林芥子气甲基膦酸二甲酯

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窄声束阵列传感器的仿真优化与研制

北京工业大学学报 2018年第5期44卷 679-686页

作者：张学聪何存富吕炎吴斌北京工业大学机械工程与应用电子技术学院北京100124

针对厚壁管道的检测,提出并研制了一种新型的超声导波阵列传感器,其特点是声束窄、能量集中.首先,选取了对厚壁管道内外表面缺陷均敏感的周向导波模态,确定了激励该模态的入射角度及频率;然后,对阵元间距为0.5λ~1.0λ、阵元个数为4~8... 详细信息

针对厚壁管道的检测,提出并研制了一种新型的超声导波阵列传感器,其特点是声束窄、能量集中.首先,选取了对厚壁管道内外表面缺陷均敏感的周向导波模态,确定了激励该模态的入射角度及频率;然后,对阵元间距为0.5λ~1.0λ、阵元个数为4~8的传感器进行了声场的有限元仿真优化,选取了最优的阵元个数与阵元间距.最后,制作了传感器实物并进行了声场指向性测量.实验结果表明,该传感器相较于传统单阵元传感器,指向性好,能量集中.

关键词：阵列传感器指向性传感器优化超声导波厚壁管道

阵列传感器用于食品中金属离子和农药的识别研究

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阵列传感器用于食品中金属离子和农药的识别研究

作者：李娇吉林大学

学位级别：硕士

阵列传感器通过模拟哺乳动物的嗅觉和味觉系统,利用人工交叉反应达到识别复杂分析物的目的。与具有高度特异性的“锁钥”模式相比,阵列传感器中的传感元件能对分析物产生不同的影响。近年来,化学传感技术发展迅猛,基于化学传感的阵列传... 详细信息

阵列传感器通过模拟哺乳动物的嗅觉和味觉系统,利用人工交叉反应达到识别复杂分析物的目的。与具有高度特异性的“锁钥”模式相比,阵列传感器中的传感元件能对分析物产生不同的影响。近年来,化学传感技术发展迅猛,基于化学传感的阵列传感器与化学计量学相结合,被广泛应用于分析检测领域。食品中成分复杂多样,同时食品在生产、运输和储存过程中,食品内部发生众多物理化学变化而导致食品品质的改变。这种改变难以用常规的“锁钥”模式检测,而阵列传感器可以很好的解决这一问题。阵列传感器在食品种类、产地、品质、有害物质残留等领域的识别和区分有着重要的作用。本论文基于国家自然科学基金面上项目:用于农药灵敏智能分析的荧光传感阵列和逻辑门构筑,设计了三种光学阵列传感器,区分了不同种类的金属离子和农药,并且成功应用于不同种类食品的分析检测,主要工作如下:(1)利用悬滴法合成四种聚合物量子点,进而构建了一种基于聚合物量子点的荧光阵列传感器。将聚合物量子点(Pdots),分别掺杂了没食子酸甲酯、没食子酸正丙酯和没食子酸月桂酸酯的聚合物量子点(Pdots-MG,Pdots-NPG,Pdots-DG)作为荧光阵列传感器的四个传感器元件。当不同种类金属离子与量子点相互作用时,量子点的荧光强度会产生不同程度的改变,进而形成金属离子的指纹图谱,利用线性判别分析,实现不同种类金属离子的区分和识别。进一步的,成功将上述荧光阵列传感器应用于不同品牌瓶装水的区分。(2)开发了一种基于纳米酶的比色阵列传感器用于区分不同种类的金属离子和茶叶。比色阵列传感器由三种纳米酶即Cu-ATP,Cu-ADP,Cu-AMP构成。金属离子与纳米酶相互作用后,使得纳米酶的催化活性发生不同程度的变化。不同种类的茶叶,由于产地以及环境影响,使得金属离子残留存在差异。利用线性判别分析法得到成分图,不同品牌的茶叶分布在不同的区域,实现了对不同品牌茶叶的区分和识别。(3)构建了一种基于多酶抑制的比色阵列传感器,用于食品中农药残留的检测和区分。三种酶促反应,即乙酰胆碱酯酶(AChE),丁酰胆碱酯酶(BuChE)和碱性磷酸酶(ALP)作为比色阵列传感器的检测通道。不同种类的农药作用于酶,使得酶的催化活性发生不同程度的抑制,进而得到每一种农药的指纹图谱。利用线性判别分析,实现不同种类农药的识别和区分。不仅如此,该比色阵列传感器还可以实现同为有机磷农药的几种子类农药的区分和识别。

关键词：阵列传感器金属离子农药残留食品分析

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滑坡预测中阵列传感器的研究

滑坡预测中阵列传感器的研究

作者：李皓飞西安工业大学

学位级别：硕士

滑坡因其隐密性和突发性强的特点,给人类生产生活带来严重的危害,受到社会各界人士的关注和研究,滑坡监测仪器从简单逐步趋于智能化。在我国大多数滑坡监测仪器监测信息较为单一,自动化程度较低,因此本课题针对滑坡进行阵列传感器的研... 详细信息

滑坡因其隐密性和突发性强的特点,给人类生产生活带来严重的危害,受到社会各界人士的关注和研究,滑坡监测仪器从简单逐步趋于智能化。在我国大多数滑坡监测仪器监测信息较为单一,自动化程度较低,因此本课题针对滑坡进行阵列传感器的研究。本文从滑坡分析滑坡因素和滑坡阶段出发,结合当前滑坡监测技术和仪器,并详细阐述了本课题总体方案和实现过程。文中重点研究阵列传感器构建的三维模型、阵列传感器监测点数据处理算法、阵列传感器监测点位移预测、硬件电路和软件程序等部分。在总体研究方案中主要根据阵列传感器的应用场景和需要达到的要求,从阵列传感器结构、数据传输、供电方面进行了方案设计。在构建阵列传感器三维模型中主要根据阵列传感器的监测点之间的位姿关系来确定坐标,从而对三维模型的构建。阵列传感器监测点数据处理包括角度解算、噪声滤除和温度补偿等方面。角度解算采用AHRS姿态算法,其主要通过四元数与欧拉角结合的方式进行角度求取。考虑到环境中随机噪声对数据的影响和温度对相关数据的影响,主要通过卡尔曼滤波算法对阵列传感器的角度数据降低随机噪声的干扰,利用最小二乘多项式数据拟合算法进行阻抗的温度补偿。阵列传感器监测点位移预测主要通过建立灰色Verhulst模型对位移数据进行预测。根据总体研究方案和相关指标进行硬件设计,硬件主要包括阵列传感器监测点结构、数据远传和供电部分等组成。其中阵列传感器监测点主要包括阻抗监测模块、姿态监测模块、温湿度监测模块等部分。在实验室自主搭建滑坡模型平台进行测试,并通过高精度仪器仪表进行阵列传感器相关参数的标定,达到了指标要求。

关键词：阵列传感器 AHRS姿态算法卡尔曼滤波算法灰色Verhulst模型

基于超声阵列传感器与遗传MUSIC的局放源波达方向估计

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电测与仪表 2014年第5期51卷 11-14,25页

作者：侯姗姗谢庆廖峰纪巍华北电力大学河北省输变电设备安全防御重点实验室河北保定071000

基于超声阵列传感器的局放源波达方向估计是局部放电准确定位的基础。传统MUSIC测向算法的精度和搜索成功率较低,据此提出一种基于超声阵列传感器与遗传MUSIC算法的局放源波达方向估计新方法。遗传MUSIC算法利用空间谱估计公式构造适应... 详细信息

基于超声阵列传感器的局放源波达方向估计是局部放电准确定位的基础。传统MUSIC测向算法的精度和搜索成功率较低,据此提出一种基于超声阵列传感器与遗传MUSIC算法的局放源波达方向估计新方法。遗传MUSIC算法利用空间谱估计公式构造适应度函数,基于遗传迭代搜索的思想对方位角进行谱峰搜索,以获得全局最优解。通过建立信号模型、阵列模型开展了大量仿真实验,并采用寻优精度、搜索成功率和搜索时间等三个指标为依据,对经典MUSIC和遗传MUSIC的测向结果进行对比。结果表明,基于遗传MUSIC算法提高了搜索成功率,绝对精度相较传统MUSIC算法误差减小0.3°,可以获得更高精度的局放源波达方向角。

关键词：局部放电 MUSIC算法遗传算法阵列传感器

基于核酸和蛋白质生物分子阵列传感器的构建及检测应用的研究进展

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合成生物学 2023年第1期4卷 185-203页

作者：倪伟伟周玲佳王浩李飞韩进松中国药科大学工学院食品质量与安全系天然药物活性组分与药效国家重点实验室国家中药材加工研发专业中心江苏南京211109

阵列传感器是组合多个传感元件,通过交叉反应机理来区分一类目标分析物的策略,不同于传统探针类传感器“锁-钥”结合模式,阵列传感器为非特异性结合,可实现一对多的识别。然而,传感元件的制备仍然存在设计困难、合成复杂、信号转换效率... 详细信息

阵列传感器是组合多个传感元件,通过交叉反应机理来区分一类目标分析物的策略,不同于传统探针类传感器“锁-钥”结合模式,阵列传感器为非特异性结合,可实现一对多的识别。然而,传感元件的制备仍然存在设计困难、合成复杂、信号转换效率低等诸多挑战。核酸和蛋白具有优良的生物相容性、灵活的可编程性、易实现的功能化和优越的分子识别性质等优点。目前已经通过合理设计和可控化制备手段构建了多种基于核酸和蛋白类传感元件的阵列传感器,结合机器学习算法对所得数据进行处理,使数据可视化,构建待测物“指纹图谱”,对待测物进行区分。在此综述中,重点介绍了基于核酸和蛋白类传感元件构建的阵列传感器的多目标检测应用,并讨论了其合理的应用前景以及挑战。

关键词：阵列传感器核酸蛋白功能材料传感元件