检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：梅学翠哈尔滨工业大学

学位级别：博士

汗液含有丰富的代谢物、蛋白质、激素、电解质等物质,这些物质水平的变化不仅能反映人体的健康状况,而且可以作为疾病诊断的依据。可穿戴汗液传感器具有原位、无创、实时监测等优点,在个人运动检测、健康监测和疾病诊断领域应用十分广... 详细信息

汗液含有丰富的代谢物、蛋白质、激素、电解质等物质,这些物质水平的变化不仅能反映人体的健康状况,而且可以作为疾病诊断的依据。可穿戴汗液传感器具有原位、无创、实时监测等优点,在个人运动检测、健康监测和疾病诊断领域应用十分广泛。然而,可穿戴汗液传感器目前仍存在以下问题:1)采样时的汗液污染、新旧汗液混合、传感单元之间的串扰、分析试剂负载不稳定等影响测量的稳定性和准确性;2)汗液堆积和基底的透气性差影响穿戴舒适性;3)大多数报道的传感器制备需要昂贵的仪器、苛刻的条件和繁琐的工艺;4)由于制造过程涉及到不同材料、多种功能层和不同传感组件,因此将多模式传感器、汗液收集部件和其它器件集成到一个可穿戴设备中仍面临严峻的挑战。基于此,本论文从汗液原位分析出发,以解决上述可穿戴汗液传感器存在的问题为导向开展深入研究。主要以开发纳米纤维基传感器为基础,以设计新型汗液原位收集器件和集成式传感器、提升传感器性能以及拓展其应用为目的;结合可穿戴技术和微流控技术,借助工艺简单、成本低廉的静电纺丝技术和墨水直写技术构建一类基于纳米纤维的可穿戴汗液传感器。该论文主要研究内容为如下几个部分。利用纳米纤维膜的多孔、柔性等特性以及分子印迹聚合物对模板分子的特异性识别性能,构建了一种柔性电化学传感器用于汗液中皮质醇的实时、原位监测。首先,以聚酰亚胺/十二烷基硫酸钠纳米纤维膜作为支撑基底,聚二甲基硅氧烷作为流道壁,利用静电纺丝技术和墨水直写技术制备了纳米纤维基微流控芯片。以丝网印刷柔性电极作为传感器基底,金纳米颗粒修饰的碳纳米纤维膜作为增敏材料,采用电聚合的方式同时修饰分子印迹聚合物和普鲁士蓝纳米颗粒,分别作为皮质醇的识别介质和原位检测时的氧化还原探针。最后,将微流控芯片、柔性传感器与电路板集成,实现了汗液中皮质醇的原位、无线和实时测量。该传感器具有良好的性能,且表现出较宽的检测范围（1.0 nmol/L～1.0μmol/L）和较低的检测限（0.35nmol/L,S/N=3）,能够满足人体汗液中皮质醇的实际检测需求。通过实时监测志愿者在早上和晚上运动中的汗液皮质醇水平,验证了该传感器的可靠性。利用Janus纳米纤维膜的定向水传递特性,构建了一种柔性比色传感器阵列用于汗液中葡萄糖、Ca2+和Zn2+的实时监测。首先,采用静电纺丝技术制备了基于疏水聚氨酯和亲水聚丙烯腈/二氧化硅的Janus纳米纤维膜,并以此为支撑基底制备了微流控芯片。该芯片能够将汗液自发地从靠近皮肤的疏水侧输运到用于检测的亲水侧,同时还有效地加快了汗液的蒸发并减少了汗液的堆积,从而提高了穿戴的舒适性。其次,采用静电纺丝技术将比色试剂封装进纳米纤维,制备了功能性纳米纤维膜,提高了检测试剂固载的稳定性。此外,在葡萄糖检测方面,合成了具有优异过氧化物酶活性的铜-血红素金属有机框架纳米酶。最后,将功能性纳米纤维膜和Janus纳米纤维膜基微流控芯片组装,完成了汗液中三种物质的同时检测,并成功监测了志愿者饮食前后体内三种物质的变化情况,验证了该传感器的可靠性。将纳米纤维基微流控网络、电化学传感阵列和比色传感阵列集成,制备了一种柔性电化学-比色双模式传感器用于汗液中葡萄糖、乳酸、p H、Cl-和尿素的同时监测。首先,利用静电纺丝技术和墨水直写技术制备了含有多层结构的纳米纤维基微流控网络,能够自发的将汗液输运到不同层的检测区。其次,将电化学传感阵列和比色传感阵列嵌入微流控网络,减小了传感单元之间的串扰。同时,纳米纤维膜作为构建双模式传感阵列的基底,赋予了装置良好的柔性。最后,将电化学传感阵列、比色传感阵列、纳米纤维基微流控网络与无线电子器件集成,实现了汗液中五种物质的无线、原位、双模式和同时监测。经验证,该传感器能在检测范围、检测限、抗干扰性、稳定性等方面满足汗液中这五种物质的实际检测需求。在体实验证明,该传感器的两种传感模式均有效可靠,可以在运动期间连续监测汗液中相关的化学信息。综上,本论文构建了多样化的纳米纤维基可穿戴汗液传感器,探究了其传感性能,实现了对汗液多元成分的原位、可靠和实时监测。该研究为设计和制造可靠、低成本、多样化、集成化的可穿戴汗液传感系统提供了新策略,所构建的传感器在运动检测、健康监测和疾病诊断方面显示出良好的应用前景。

关键词：可穿戴传感器汗液分析纳米纤维微流控电化学检测比色检测

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一种基于封闭式双极电极的电化学发光-比色双模式传感检测装置及其构建方法和应用

一种基于封闭式双极电极的电化学发光-比色双模式传感检测装置及...

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作者：李迎春胡悦朱亮梅学翠 518055 广东省深圳市南山区桃源街道深圳大学城哈工大校区

本发明公开了一种基于封闭式双极电极的电化学发光‑比色双模式传感检测装置及其构建方法和应用，所述装置包括检测池、检测池隔板、第一工作电极、第二工作电极和导体，其中检测池隔板将检测池分隔为两个不连通的区域，即为第一检测池... 详细信息

标准号: CN113866235B

本发明公开了一种基于封闭式双极电极的电化学发光‑比色双模式传感检测装置及其构建方法和应用，所述装置包括检测池、检测池隔板、第一工作电极、第二工作电极和导体，其中检测池隔板将检测池分隔为两个不连通的区域，即为第一检测池和第二检测池，第一工作电极位于第一检测池中，第二工作电极位于第二检测池中，导体两端分别与第一工工作电极和第二工作电极接触，第一工作电极表面修饰有普鲁士蓝，第二工作电极设置有反应区，第二工作电极的非反应区和导体表面覆有绝缘材料。本发明装置较为简单、成本低廉、可塑性强，且可用于检测一种目标物或者同时检测两种目标物，故而具有广阔的市场应用前景。

关键词：工作电极检测池隔板第二检测目标物传感检测装置工作电极表面电化学发光导体导体表面导体两端非反应区绝缘材料可塑性强市场应用双极电极不连通反应区双模式检测比色分隔构建可用修饰应用

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一种可穿戴的纤维基电化学-比色传感阵列及其在汗液分析检测中的应用

一种可穿戴的纤维基电化学-比色传感阵列及其在汗液分析检测中的...

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作者：杨娇李迎春梅学翠刘江吴庆金 518055 广东省深圳市南山区桃源街道深圳大学城哈尔滨工业大学校区

本发明公开了一种可穿戴的纤维基电化学‑比色传感阵列及其在汗液分析检测中的应用。本发明的纤维基电化学‑比色传感阵列，包括层叠的电化学传感层和比色传感层，电化学传感层包括依次层叠的电化学传感吸附层、电路和电化学检测单元，比... 详细信息

标准号: CN116491937A

本发明公开了一种可穿戴的纤维基电化学‑比色传感阵列及其在汗液分析检测中的应用。本发明的纤维基电化学‑比色传感阵列，包括层叠的电化学传感层和比色传感层，电化学传感层包括依次层叠的电化学传感吸附层、电路和电化学检测单元，比色传感层包括层叠的比色传感吸附层和比色检测单元，实现电化学和比色两种方法同时监测汗液中葡萄糖、乳酸、pH、Cl^‑和尿素5种生物标记物，并将电化学信号传递给外部分析设备。每个电化学传感单元和比色传感单元都独立于传感腔室内没有串扰，免受皮肤分泌物污染，减少分析试剂回流，实现液体自动捕获和传递，具有密封性、可靠性和穿戴舒适性，且灵敏度高，特异性强，准确性高，稳定性好。

关键词：电化学比色传感层汗液传感单元传感阵列吸附层纤维基传感外部分析设备葡萄糖穿戴舒适性电化学检测电化学信号皮肤分泌物生物标记物比色检测分析检测分析试剂特异性强依次层叠自动捕获传感腔可穿戴灵敏度密封性传递串扰乳酸尿素电路室内监测污染应用

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一种可穿戴的纤维基电化学-比色传感阵列及其在汗液分析检测中的应用

一种可穿戴的纤维基电化学-比色传感阵列及其在汗液分析检测中的...

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作者：杨娇李迎春梅学翠刘江吴庆金 518055 广东省深圳市南山区桃源街道深圳大学城哈尔滨工业大学校区

标准号: CN116491937B

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一种管状吸嘴式电化学传感装置的制造方法

一种管状吸嘴式电化学传感装置的制造方法

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作者：李迎春刘江梅学翠杨娇朱亮 518055 广东省深圳市南山区西丽大学城哈工大校区

本发明公开了一种管状吸嘴式电化学传感装置的制造方法，传感装置包括移液器、恒电位仪、信号处理设备以及吸管，吸管包括连接器、电极管以及吸嘴，电极管内壁设有多个电极槽，电极槽内分别设置有电极，所述电极通过连接器与恒电位仪相... 详细信息

标准号: CN112285177A

本发明公开了一种管状吸嘴式电化学传感装置的制造方法，传感装置包括移液器、恒电位仪、信号处理设备以及吸管，吸管包括连接器、电极管以及吸嘴，电极管内壁设有多个电极槽，电极槽内分别设置有电极，所述电极通过连接器与恒电位仪相连，制造方法包括以下步骤：通过建模软件设计连接器、电极管以及吸嘴的模型；准备打印材料；使用3D打印机将打印材料按照模型将连接器、电极管以及吸嘴打印出来；使用乙醇以及超纯水对打印出的连接器、电极管以及吸嘴进行超声清洗；在电极槽内设置电极，在连接器表面设置导电胶条；将连接器、电极管以及吸嘴组装成完整的吸管；将移液器、恒电位仪、信号处理设备以及吸管组装成完整的传感装置。

关键词：电极管连接器吸管吸嘴恒电位仪电极电极槽信号处理设备传感装置打印材料移液器打印组装电化学传感装置连接器表面设计连接器超声清洗导电胶条管状吸嘴建模软件超纯水乙醇内壁制造

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一种基于封闭式双极电极的电化学发光-比色双模式传感检测装置及其构建方法和应用

一种基于封闭式双极电极的电化学发光-比色双模式传感检测装置及...

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作者：李迎春胡悦朱亮梅学翠 518055 广东省深圳市南山区桃源街道深圳大学城哈工大校区

标准号: CN113866235A

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基于微尺度韦森堡效应的高粘度流体输运实验研究

基于微尺度韦森堡效应的高粘度流体输运实验研究

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作者：梅学翠厦门大学

学位级别：硕士

聚合物基微纳制造过程中,高粘度流体在微管道输运过程中存在流阻大、喷嘴易堵以及流体输运响应慢等问题。本文提出把微尺度韦森堡效应应用于高粘度流体输运中,构建了基于微尺度韦森堡效应的流体输运方法,采用旋转式的喷嘴进行高粘度流... 详细信息

聚合物基微纳制造过程中,高粘度流体在微管道输运过程中存在流阻大、喷嘴易堵以及流体输运响应慢等问题。本文提出把微尺度韦森堡效应应用于高粘度流体输运中,构建了基于微尺度韦森堡效应的流体输运方法,采用旋转式的喷嘴进行高粘度流体的直写,把流体输运系统与微喷嘴有效结合在一起。解决了高粘度喷嘴易堵和流体输运响应慢等问题,实现了微量高粘度流体的快速稳定输运,并探究了基于微尺度韦森堡效应的直写性能以及在变流道直径微流控芯片、螺旋光纤等微结构制备方面的应用。考察了微尺度韦森堡效应的流体输运原理和行为,实验分析针芯转速、针芯直径、溶液粘度等对爬杆效应的作用规律,探究了微尺度韦森堡效应用于流体输运的可行性及稳定性;分析了双杆效应中两杆间距、针芯转速及溶液粘度等对溶液输运的影响;探究了微尺度韦森堡效应应用于微管输运溶液的性能,每秒溶液流量可至167pL,为窄线宽连续稳定直写奠定了基础。运用自制的基于微尺度韦森堡效应的直写装置,对直写行为开展了系统、深入研究。分析了收集板运动速度、针芯转速、溶液浓度以及收集距离对直写液膜线条形貌的影响;通过对液膜线条线宽变化的分析,探究了基于微尺度韦森堡效应直写的动态特性,直写相差10倍直径的液膜线条所需的响应时间少于0.5s,远小于挤压式的58s;直写了二维、三维微结构,验证了微尺度韦森堡效应在微量高粘度流体直写方面的稳定性及快速响应性能。开展了变流道直径的微流控芯片制作工艺研究,创新性提出螺旋光纤(聚甲基丙烯酸甲酯)的制备方法。分析了螺旋光纤制造中启动、维持电压的影响因素;探究了收集板移动速度、针芯转速及收集距离等对螺旋光纤直径及周期的影响;测试了螺旋光纤对温度和荧光的敏感性能,使用直径为7.6μm、周期为21.5μm的螺旋光纤作为敏感单元,检测的最低荧光分子浓度为10-10mol/L,比非螺旋光纤小2个数量级。

关键词：微尺度韦森堡效应高粘度流体输运直写微流控芯片螺旋光纤

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细胞三维动态培养微器件的设计与制作

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光学精密工程 2018年第7期26卷 1672-1679页

作者：刘冲刘涛魏娟江洋梅学翠李经民大连理工大学辽宁省微纳米及系统重点实验室辽宁大连116024 厦门大学机电工程系福建厦门361005

细胞培养是进行细胞研究的基础,为了在细胞体外培养时提供一种近似于体内的微环境,设计了一种可供细胞三维动态培养的微器件。首先设计了用于输运流体的微通道网络,培养池对称布置于微通道网络中,通过一系列"多进多出"型微通... 详细信息

细胞培养是进行细胞研究的基础,为了在细胞体外培养时提供一种近似于体内的微环境,设计了一种可供细胞三维动态培养的微器件。首先设计了用于输运流体的微通道网络,培养池对称布置于微通道网络中,通过一系列"多进多出"型微通道分别与进样口和出样口相连。利用Comsol软件中的层流物理场和多孔介质物理场耦合对培养池内的流场进行仿真,通过比较流场的均一性和稳定性优化微通道网络结构。然后,采用静电直写技术在培养池内集成聚己内酯(PCL)三维支架,构建细胞三维培养空间。最后,封合微器件,检测微器件培养池内的流体流动情况,并进行细胞实验。实验结果表明,"2×2"型微器件培养池内的流体稳定性和均一性较好;PCL三维支架的纤维间距400μm,纤维直径80μm,孔隙率64%,细胞存活率达到90%以上。该细胞三维动态培养微器件更好地模拟了生物体内细胞生存所需的微环境,培养池内的细胞生长良好,满足设计要求。

关键词：微器件微流控三维动态培养多孔介质静电直写三维支架

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一种基于电流体动力喷印的微球谐振腔制造方法

一种基于电流体动力喷印的微球谐振腔制造方法

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作者：陈沁楠孙道恒吴德志梅学翠陈小军方可 361005 福建省厦门市思明南路422号

一种基于电流体动力喷印的微球谐振腔制造方法，涉及光学微腔。将气管连接气泵，给金属储料管中提供熔体聚合物原料；在金属微通道的喷嘴处形成悬滴；将加热器与金属储料管紧密贴合，通过温度控制器调节金属储料管中熔体聚合物原料的温... 详细信息

标准号: CN107632346B

一种基于电流体动力喷印的微球谐振腔制造方法，涉及光学微腔。将气管连接气泵，给金属储料管中提供熔体聚合物原料；在金属微通道的喷嘴处形成悬滴；将加热器与金属储料管紧密贴合，通过温度控制器调节金属储料管中熔体聚合物原料的温度，再将熔体聚合物原料中加入添加剂，打开高压电源开关，调节电极板电压到‑600V，悬滴由于电场力作用喷射到收集板上，将金属微通道的喷嘴与高压电源接地端联接，电极板与高压电源负压端联接，当高压电源输出规定电压时，金属微通道的喷嘴处液滴以熔体聚合物射流的形式喷印至收集板上，形成与收集板具有一定接触角的微液滴，降温固化后得固相的微球谐振腔。

关键词：熔体聚合物金属高压电源喷嘴储料管收集板微通道微球谐振腔喷印悬滴联接温度控制器调节高压电源开关气管连接气泵加热器电场力作用电极板电压电流体动力光学微腔紧密贴合电极板负压端接触角接地端微液滴射流液滴固化添加剂喷射输出制造

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一种多模式打印方法及装置

一种多模式打印方法及装置

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作者：孙道恒梅学翠姚守菊吴德志陈沁楠何功汉 361000 福建省厦门市思明南路422号

本发明涉及微纳制造领域，提出了一种多模式打印方法及装置，该装置包括供料系统、喷头、收集板和运动控制组件，所述供料系统输送打印材料至喷头，所述喷头设置于所述收集板的上方，所述运动控制组件控制所述喷头和收集板之间在水平方... 详细信息

标准号: CN109732902B

本发明涉及微纳制造领域，提出了一种多模式打印方法及装置，该装置包括供料系统、喷头、收集板和运动控制组件，所述供料系统输送打印材料至喷头，所述喷头设置于所述收集板的上方，所述运动控制组件控制所述喷头和收集板之间在水平方向和竖直方向的相对运动，还包括直流电源和/或交流电源，和电源类型转换开关，所述直流电源和/或交流电源分别通过电源类型控制开关电连接至所述喷头，所述电源类型控制开关控制接入所述喷头的电源类型为直流电源、交流电源或无电源接入。本发明解决了目前打印模式单一，导致的多结构、多材料微纳器件的一体化制造难等问题，为拓展微纳制造技术的应用范围及领域提供了有效的解决方案。

关键词：喷头电源类型交流电源直流电源收集板运动控制组件供料系统一体化制造打印材料打印模式喷头设置微纳器件转换开关电连接多模式无电源竖直制造打印拓展应用

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