检索结果-内蒙古大学图书馆

集成Ti/TiO_(2)敏感电极和液接式Ag/AgCl参比电极的pH微纳传感器

微纳电子技术 2022年第3期59卷 250-256,263页

作者：黄旭东张井合胡凯凯蒋晨星王振宇郜晚蕾金庆辉宁波大学信息科学与工程学院浙江宁波315211 北航金华北斗应用研究院浙江金华321002 中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室上海200050

常见的pH传感器大多采用电位法进行检测,基于电位法进行检测的传感器由敏感电极和参比电极组成。在尺寸仅为5 mm×5 mm的传感器芯片上制备了钛电极、银电极和铂电阻丝。采用电化学氧化的方法对钛电极进行阳极氧化制成Ti/TiO_(2)敏... 详细信息

常见的pH传感器大多采用电位法进行检测,基于电位法进行检测的传感器由敏感电极和参比电极组成。在尺寸仅为5 mm×5 mm的传感器芯片上制备了钛电极、银电极和铂电阻丝。采用电化学氧化的方法对钛电极进行阳极氧化制成Ti/TiO_(2)敏感电极。采用电化学氯化的方法对银电极进行阳极氯化,再将饱和KCl溶液(3 mol/L)注入参比槽制成Ag/AgCl参比电极。铂电阻丝作为测温元件用于对pH值进行校准,电阻灵敏度约为14.21Ω/℃。在室温下、溶液温度为(13±1)℃时,测试芯片在不同pH值(4~10)溶液中的电压。通过线性分析得到传感器的分辨率约为17.92 mV/pH。控制溶液温度不变,对芯片在不同pH值(4.00、6.00、8.00和10.00)溶液中的电压进行测试,并得到该温度下的传感器分辨率。在不同溶液温度下对传感器的分辨率进行测试。测得不同溶液温度(25、20、15和10℃)下传感器的分辨率分别为28.31、23.45、19.33和13.62 mV/pH。通过温度补偿公式对pH值进行校准,计算得到的理论pH值与实际测量值的偏差≤0.25。传感器芯片具有体积小且易于集成的特点,可应用于各种水环境的检测。

关键词： pH微纳传感器 Ti/TiO_(2)敏感电极液接式参比电极微纳集成制造电化学氧化/氯化

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基于STM32的水质重金属监测系统设计

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制造业自动化 2023年第7期45卷 15-21,30页

作者：刘耀辉胡敬芳宋钰李延生高国伟北京信息科技大学自动化学院北京100192 北京信息科技大学、传感器重点实验室北京100101 北京信息科技大学、现代测控技术教育部重点实验室北京100101 中国科学院上海微系统与信息技术研究所、传感器联合国家重点实验室上海200050

我国水质污染问题突出,严重影响了农作物的正常生长,尤其是重金属离子,会在农作物体内积累,进而影响人体健康。针对此问题,设计了一种基于STM32F103系列单片机的水质监测系统,该系统的硬件部分包括主控制器、前端数据采集模块和无线传... 详细信息

我国水质污染问题突出,严重影响了农作物的正常生长,尤其是重金属离子,会在农作物体内积累,进而影响人体健康。针对此问题,设计了一种基于STM32F103系列单片机的水质监测系统,该系统的硬件部分包括主控制器、前端数据采集模块和无线传输模块。主控制器选用STM32F103RCT6单片机,用于完成对各硬件模块的控制工作,前端数据采集模块用于数据的采集,无线传输模块选用的nRF24L01无线射频收发芯片,实现了数据传送到后端的作用。软件部分针对各硬件部分应用C语言完成了相应功能的程序设计,最终实现整个系统的数据采集、处理、传输。最后,对设计的检测系统进行了水质重金属Cr(VI)测试分析,检测结果与电化学分析仪CHI660E测试结果相比,平均相对误差小于12%,表明该系统的精度可以满足实际应用需求。

关键词：水质污染 STM32F103系列水质监测系统无线射频技术

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肺芯片的构建及其在肺疾病中的仿生应用

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生命科学 2022年第7期34卷 863-870页

作者：李逸轩杨爽朱彦毛红菊杨剑天津中医药大学国家组分中药重点实验室天津301617 天津中医药大学天津市中药药理学重点实验室天津301617 中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室上海200050

随着微工程的快速发展,多学科交叉产物—微流控器官芯片以其能高度模拟体内微环境、便捷测定生理参数等优点,成为最具价值的动物替代模型之一。新冠疫情肆虐,使得肺芯片的构建及应用越来越广泛,其高度模拟了体内肺组织微环境,包括可溶... 详细信息

随着微工程的快速发展,多学科交叉产物—微流控器官芯片以其能高度模拟体内微环境、便捷测定生理参数等优点,成为最具价值的动物替代模型之一。新冠疫情肆虐,使得肺芯片的构建及应用越来越广泛,其高度模拟了体内肺组织微环境,包括可溶性细胞因子的表达和细胞-细胞间、细胞-细胞外基质间的相互作用,通过体外诱导及给药可探究多种相关细胞因子的表达,达到快速筛药的目的。该文主要阐述了两种类型的肺芯片,即肺泡芯片和小气道芯片,总结其在肺疾病的仿生应用和快速药物筛选中的现况,期望为肺芯片的精准、广泛使用提供有效的科学定位和依据。

关键词：肺泡芯片小气道芯片肺疾病快速筛药

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肝脏疾病的体外细胞模型研究进展

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生物医学工程学杂志 2021年第1期38卷 178-184页

作者：刘婷葛玉卿袁敏熊巧(综述) 赵建龙(审校) 上海理工大学医疗器械与食品学院上海200093 中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室上海200050 海军军医大学附属长海医院泌尿外科上海200433

不健康的饮食、作息和滥用药物会引起多种肝脏疾病,包括脂肪性肝炎、肝纤维化、肝硬化和肝癌等,严重影响人体健康。构筑体外细胞模型在研究肝病及其药物开发中具有重要意义。目前,国内外研究者已经开发出多种体外肝脏疾病模型。本文概... 详细信息

不健康的饮食、作息和滥用药物会引起多种肝脏疾病,包括脂肪性肝炎、肝纤维化、肝硬化和肝癌等,严重影响人体健康。构筑体外细胞模型在研究肝病及其药物开发中具有重要意义。目前,国内外研究者已经开发出多种体外肝脏疾病模型。本文概括了体外肝脏病理模型构建的常用策略,并从原料、方法、指标等方面介绍了四种典型肝病相关的体外细胞模型,期望可为肝病模型相关研究人员提供参考。

关键词：肝脏疾病体外模型微环境肝功能标志蛋白

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基于微流控技术构建仿生骨芯片的研究进展

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生命科学 2021年第8期33卷 1047-1053页

作者：陈琛田甜毛红菊刘慧颖大连医科大学口腔医学院大连116044 中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室上海200050

骨是由多种细胞和细胞外基质组成的具有多种功能的动态组织,也是机体在运动中维持机械稳定、平衡力量分布和保护器官的关键组成部分。因此,在体外建立骨组织模型是具有重要意义又极具挑战性的。基于微流控技术在细胞三维共培养上的发展... 详细信息

骨是由多种细胞和细胞外基质组成的具有多种功能的动态组织,也是机体在运动中维持机械稳定、平衡力量分布和保护器官的关键组成部分。因此,在体外建立骨组织模型是具有重要意义又极具挑战性的。基于微流控技术在细胞三维共培养上的发展,以及可以模拟体内微环境,精确控制流体和机械力的特点,研究人员根据骨组织的生理学和病理学特征,实现了血管化骨组织芯片、骨髓芯片、癌症骨转移芯片和骨细胞机械转导芯片的建立。该文对骨生理结构及骨相关疾病进行了概述,着眼于微流控技术在骨模型构建中的优势及其应用,为进一步建立更加完善的仿生骨芯片提供参考和依据。

关键词：微流控器官芯片骨骼骨组织模型

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基于金刚石量子色心的温度磁场同步测量技术

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微纳电子技术 2022年第11期59卷 1226-1233,1241页

作者：王曹刘启慧程建功陈浩武震宇中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室上海200050 中国科学院大学北京100049 上海大学微电子学院上海200444 上海微技术工业研究院上海201800

金刚石中的氮空位(NV)色心具有极佳的量子性质,并且对温度和磁场敏感,为温度与磁场的精密测量提供了新的解决方案。提出一种基于金刚石NV色心的温度和磁场同步测量方法。NV色心自旋塞曼劈裂能级随温度同向移动、随磁场反向移动。通过对... 详细信息

金刚石中的氮空位(NV)色心具有极佳的量子性质,并且对温度和磁场敏感,为温度与磁场的精密测量提供了新的解决方案。提出一种基于金刚石NV色心的温度和磁场同步测量方法。NV色心自旋塞曼劈裂能级随温度同向移动、随磁场反向移动。通过对劈裂能级同时进行光探测磁共振探测,并结合频率调制解调技术,实现了对温度和磁场的同步测量。自旋双共振系统的3 d B带宽为1 k Hz。在激光功率400 m W、自旋劈裂能级对的驱动微波功率分别为30 d Bm和35 d Bm时,温度灵敏度和磁灵敏度分别约为0.4mK/√Hz和1.1nT/√Hz。温度测量对磁场的隔离度约10 d B。该技术为大动态范围温度与磁场的同步测量提供了解决方案。

关键词：量子传感氮空位(NV)色心温度测量磁测量自旋双共振

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有机半导体荧光传感材料及危险化学品检测应用

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中国科学：化学 2020年第1期50卷 92-107页

作者：徐炜贺庆国程建功中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室

荧光传感材料作为有机半导体光电功能材料的重要组成之一,以其灵敏度高、选择性强、响应速度快等优势,成为当前化学传感领域的一个研究热点,近年来在反恐、禁毒等领域有着广泛的应用.然而目前,对荧光敏感材料各项性能参数的设计与优化,... 详细信息

荧光传感材料作为有机半导体光电功能材料的重要组成之一,以其灵敏度高、选择性强、响应速度快等优势,成为当前化学传感领域的一个研究热点,近年来在反恐、禁毒等领域有着广泛的应用.然而目前,对荧光敏感材料各项性能参数的设计与优化,依然存在着经验性问题,需要基于构效结合思维,从待测物质的分子层次的物性认知出发,更有针对性地设计相应的传感材料.本文基于国内外前沿工作,结合本课题组多年在危险化学品荧光传感方向的经验,以爆炸物、神经毒剂和合成毒品的检测为例,对荧光敏感材料的设计原则和传感的分子级微观作用机制进行了系统论述.

关键词：有机光电材料荧光传感设计策略痕量检测分子级机制

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重金属检测微纳传感器芯片批量制备与测试

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微纳电子技术 2021年第4期58卷 359-364页

作者：戴金莹尹加文郜晚蕾金庆辉宁波大学信息科学与工程学院浙江宁波315211 中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室上海200050

设计并制备了一种基于玻璃-硅微纳米结构的重金属检测微纳传感器芯片用于检测铅。传感器芯片集成了Ag/AgCl参比电极、三维金微阵列工作电极、金对电极以及微检测腔。该传感器采用微电子机械系统(MEMS)批量制备工艺,一批次同时制备多片4... 详细信息

设计并制备了一种基于玻璃-硅微纳米结构的重金属检测微纳传感器芯片用于检测铅。传感器芯片集成了Ag/AgCl参比电极、三维金微阵列工作电极、金对电极以及微检测腔。该传感器采用微电子机械系统(MEMS)批量制备工艺,一批次同时制备多片4英寸(1英寸=2.54 cm)晶圆,而每片晶圆上有20个芯片。在优化的实验条件下,即最优沉积电压为-1 V和最优沉积时间为240 s时,用方波溶出伏安法检测铅离子,信噪比为3时检测限达到0.82μg·L^(-1)。用同一批次制备的传感器,多次测量80μg·L^(-1)的铅离子,其重复性偏差为2.21%~3.35%,表明该新型微纳传感器具有良好的灵敏度和一致性,为水环境监测中大量布设重金属检测传感器节点提供了技术方案。

关键词：纳米通道微纳传感器铅离子检测三维阵列微检测腔批量制备

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海洋洋流/潜流测量热分布型微纳流速传感器

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微纳电子技术 2021年第11期58卷 1005-1013页

作者：车啸婷贾治森王振宇管轶华郜晚蕾金庆辉宁波大学信息科学与工程学院浙江宁波315211 中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室上海200050

设计并仿真了一种利用介质热传递原理工作的流速传感器,适用于低流速区域的海洋洋流/潜流流速测量。通过物理场仿真软件COMSOL对传感器进行了热-流体的耦合场模拟仿真分析,验证了设计传感器的可行性。采用微电子机械系统(MEMS)加工技术... 详细信息

设计并仿真了一种利用介质热传递原理工作的流速传感器,适用于低流速区域的海洋洋流/潜流流速测量。通过物理场仿真软件COMSOL对传感器进行了热-流体的耦合场模拟仿真分析,验证了设计传感器的可行性。采用微电子机械系统(MEMS)加工技术制备了以玻璃为衬底的微纳热分布型流速传感器,加热和测温电阻均采用铂电阻传感器。传感器芯片尺寸仅为10 mm×10 mm,测温电阻与中心加热电阻的间距分别为1和2 mm,完成了芯片的封装及测试。通过实验与分析得出流速和不同间距测温电阻的电压之间的变化关系曲线。两种不同测温电阻和中心加热电阻间距的传感器,可测量的最大流速分别为265和315 mm/s。

关键词：流速传感器微纳传感器微电子机械系统(MEMS) 热敏电阻海洋洋流/潜流

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一种在线式超低量程浊度高精度测量传感器研制

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无线通信技术 2022年第1期31卷 30-35页

作者：管轶华项志强郜晚蕾金庆辉宁波大学信息科学与工程学院宁波315211 中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室上海200050

本文基于浊度90°散射检测原理,设计并制备了在线式超低量程浊度检测传感器。采用发散角为±4°、波长为850nm的高亮红外LED作为光源,以LED前端透镜结构替代原传感器所需光源准直结构,降低传感器复杂度、缩小体积并提高稳定... 详细信息

本文基于浊度90°散射检测原理,设计并制备了在线式超低量程浊度检测传感器。采用发散角为±4°、波长为850nm的高亮红外LED作为光源,以LED前端透镜结构替代原传感器所需光源准直结构,降低传感器复杂度、缩小体积并提高稳定性;采用灵敏度高、噪声低、体积小的硅光电倍增管作为光敏探测元件;配合所设计的后端微弱信号采集、处理电路对浊度信号进行准确采集。经检测,传感器的在0-1NTU范围内线性度达0.999,检测限低至0.01NTU,实现在线式浊度检测传感器具备超低量程的同时,具有小型化、易集成的特点,可应用于浊度指标的微量在线监测。

关键词：在线式超低量程浊度测量小型集成化微弱信号检测

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