检索结果-内蒙古大学图书馆

分析化学 2023年第8期51卷 1292-1301页

作者：张郭远吴蕾彭熙尧葛玉卿刘婷徐铁刚赵建龙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中国科学院大学材料科学与光电技术学院

与传统的二维单层细胞相比，细胞球状体的功能更类似于体内细胞，因此在药物筛选和生理病理学研究中受到广泛关注。在低吸附准球形微孔阵列上培养细胞球状体可以实现尺寸可控和形态一致，并具有易于实现高通量的优点。然而，目前制造准... 详细信息

与传统的二维单层细胞相比，细胞球状体的功能更类似于体内细胞，因此在药物筛选和生理病理学研究中受到广泛关注。在低吸附准球形微孔阵列上培养细胞球状体可以实现尺寸可控和形态一致，并具有易于实现高通量的优点。然而，目前制造准球形微孔阵列的工艺通常比较复杂，而且微孔较浅，导致细胞球状体容易从微孔中滑出。针对这些问题，本研究提出一种基于3D打印和压印法的聚二甲基硅氧烷（PDMS）微孔阵列制备方法。此方法具有操作简单且成本低等优点，制备出的微孔阵列的直径和间距约为600μm，并具有准球形底部和高约1000μm的侧壁。由扫描电镜图可见微孔的准球形底面表面光滑，微孔底部形状的片内一致性约为10%，片间一致性约为5%。对压印过程的研究表明，通过调整微孔间距、薄膜厚度和压印时间等工艺参数可获得更高密度或者更高均一度的阵列。荧光微珠模拟细胞接种实验和流场仿真结果表明，此微孔阵列能够有效减少细胞或细胞球状体从孔中滑出的概率。将此器件应用于细胞球状体的培养，效果良好。本研究提出的制作方法为细胞球状体培养提供了有力工具，在细胞球状体制备和高通量药物筛选等领域具有潜在的应用前景。

关键词：准球形底微孔阵列细胞球状体 3D打印微加工微流控

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采用Ga(In,As)P异变缓冲层的GaP/Si衬底上InAs量子阱

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红外与毫米波学报 2022年第1期41卷 253-261页

作者：黄卫国顾溢金宇航刘博文龚谦黄华王庶民马英杰张永刚中国科学院上海微系统与信息技术研究所太赫兹技术重点实验室上海200050 中国科学院上海技术物理研究所传感技术联合国家重点实验室上海200083 中国科学院上海技术物理研究所红外成像材料与器件重点实验室上海200083 中国科学院大学北京100049 查尔姆斯理工大学微技术与纳米科学系哥德堡SE-41296

本工作在GaP/Si衬底上基于In_(0.83)Al_(0.17)As异变缓冲层实现了InAs/In_(0.83)Al_(0.17)As量子阱的生长。研究了Ga_(x)In_(1-x)P和GaAs_(y)P_(1-y)递变缓冲层对量子阱结构材料性能的影响。采用Ga_(x)In_(1-x)P组分渐变缓冲层的样品X射线衍射倒易空间衍射峰展宽更小,表明样品中的失配位错更少。两个样品均在室温下实现了中红外波段的光致发光,而采用Ga_(x)In_(1-x)P组分渐变缓冲层的样品在不同温度下都具有更高的光致发光强度。这些结果表明在GaP/Si复合衬底上采用阳离子混合的渐变缓冲层对生长中红外InAs量子阱结构具有相对更优的效果。

关键词：量子阱 GaP/Si 异变缓冲层中红外

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金属氧化物pH传感器的研究进展

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微纳电子技术 2023年第2期60卷 184-194页

作者：李曼曼吕旖雯居家奇金妍上海应用技术大学理学院上海201418 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

围绕近年来金属氧化物pH传感器的相关研究,对其传感机理进行了概述,对不同类型金属氧化物pH传感器的研究进展进行了介绍,根据二氧化钌、二氧化铱、五氧化二钽等金属氧化物的特性,分析其作为pH敏感电极的优点和不足,重点分析了4种pH传感... 详细信息

围绕近年来金属氧化物pH传感器的相关研究,对其传感机理进行了概述,对不同类型金属氧化物pH传感器的研究进展进行了介绍,根据二氧化钌、二氧化铱、五氧化二钽等金属氧化物的特性,分析其作为pH敏感电极的优点和不足,重点分析了4种pH传感器(电位型、电导型、离子敏感场效应管型和外延栅极场效应管型)的制备工艺、工作原理、灵敏度和响应时间,并总结了针对不同应用最适宜的金属氧化物pH传感器类型。最后,对金属氧化物pH传感器面临的问题进行了概述,展望了其未来的发展方向。

关键词： pH传感器金属氧化物 pH敏感电极离子敏感场效应管外延栅极场效应管

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基于几何反弹簧结构的高分辨率MEMS加速度计

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仪表技术与传感器 2023年第5期 5-9页

作者：熊瑞宏陈方李昕欣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 上海科技大学信息科学与技术学院上海200120 中国科学院大学北京100049

为了提高MEMS加速度计分辨率和灵敏度,提出并设计了一种基于几何反弹簧原理的新型MEMS加速度计结构。拟采用静电力将加速度计静态工作点设置在梁低刚度位置来提高灵敏度。首先通过理论计算和有限元仿真,分析了几何反弹簧结构实现准零刚... 详细信息

为了提高MEMS加速度计分辨率和灵敏度,提出并设计了一种基于几何反弹簧原理的新型MEMS加速度计结构。拟采用静电力将加速度计静态工作点设置在梁低刚度位置来提高灵敏度。首先通过理论计算和有限元仿真,分析了几何反弹簧结构实现准零刚度的原理,并优化了关键几何参数;其次基于免划片SOI工艺完成了MEMS芯片制作;最后搭建了开环测试电路进行测试验证。测试结果表明:施加25 V偏置电压后,加速度计灵敏度从46.3 mV/g提高至51.1 mV/g,线性度为0.99%。验证了静电偏置几何反弹簧结构通过降低刚度系数来提高加速度计的灵敏度的可行性。

关键词： MEMS 加速度计几何反弹簧灵敏度分辨率线性度

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一种高精度微芯片用于微环境中细胞温度波动监测

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生物化学与生物物理进展 2021年第8期48卷 959-965页

作者：赵雪飞郜晚蕾尹加文管轶华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

温度是生物体中重要的参数,准确测量细胞在代谢过程中的温度波动可为更深入地探究细胞的能量产生和扩散过程提供有价值的信息,从而促进癌症和其他疾病的研究.本文基于微机电加工和微流控技术制备一批可在微环境下监测细胞代谢过程中温... 详细信息

温度是生物体中重要的参数,准确测量细胞在代谢过程中的温度波动可为更深入地探究细胞的能量产生和扩散过程提供有价值的信息,从而促进癌症和其他疾病的研究.本文基于微机电加工和微流控技术制备一批可在微环境下监测细胞代谢过程中温度波动的微芯片.微芯片由捕获细胞的C形"微坝"结构、供液体流动的"微缝"和监测温度波动的电极结构组成.可将细胞培养、温度监测在微芯片上完成.将有细胞贴壁生长的微芯片放置在37℃恒温环境中,采用恒电流法实时在线连续监测细胞在代谢过程中的温度波动.该芯片共有9个检测单元,每个单元的检测都是完全独立的,可同时检测多个结构上的细胞温度波动情况.微芯片的准确度优于0.013℃,精度为±0.014℃,响应速度约0.1 s,不同厚度Ti/Pt温度传感器的温度-电阻之间的线性拟合参数R2大于0.999.在(37±0.015)℃的恒温环境下监测细胞,发现人肺腺癌细胞系(human lung adenocarcinoma cell,H1975)在代谢过程中温度波动的极差(0.173℃)大于肝星状细胞(hepatic stellate cell,HSC)的极差(0.127℃).癌细胞H1975的平均温度(37.001℃)高于正常细胞HSC的平均温度(36.989℃).该芯片为细胞代谢监测、药物筛选等方面提供了新的研究平台.

关键词：肿瘤细胞监测微流控芯片细胞温度实时监测

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用于脉搏波检测的背接触式触觉传感阵列单元

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传感技术学报 2020年第4期33卷 492-499页

作者：于婷婷孙珂裴彬彬陈建中钟朋杨恒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 中国科学院大学北京100049

触觉传感器在脉搏波测量、仿生机器人等领域有重要应用。该方案制作背接触式传感器,并通过转移工艺实现芯片加工和圆片级芯片尺寸封装一体化,用组装工艺低成本实现大面积柔性触觉阵列;采用模块化设计,正压力与剪切力传感单元的尺寸和布... 详细信息

触觉传感器在脉搏波测量、仿生机器人等领域有重要应用。该方案制作背接触式传感器,并通过转移工艺实现芯片加工和圆片级芯片尺寸封装一体化,用组装工艺低成本实现大面积柔性触觉阵列;采用模块化设计,正压力与剪切力传感单元的尺寸和布线相同,制作可组装的标准单元;在传感器转移工艺中,采用无电极化学腐蚀自停止工艺,提高成品率。传感单元尺寸仅为300μm×300μm,与人类触觉传感的极限可比拟,灵敏度为2 mV/10 kPa,量程为150 kPa,已用于研制新型脉诊仪的柔性传感阵列,实现了脉搏波的实时测量。

关键词：柔性触觉传感器背接触式转移工艺模块化结构无电极化学腐蚀自停止脉搏波检测

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一种用于核酸绝对定量检测的高鲁棒性液滴式数字PCR芯片

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高等学校化学学报 2020年第8期41卷 1760-1767页

作者：彭伙高则航廖承悦王晓冬周洪波赵建龙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 中国科学院大学北京100049 上海科技大学信息科学与技术学院上海201210 北京旌微医学工程研究院有限公司北京100176

为满足液滴式数字聚合酶链式反应(PCR)技术对扩增反应过程中稳定保存液滴以及反应后高效检测的核心需求,构建了一种具有过滤气泡和增强荧光信号功能的液滴式数字聚合酶链式反应芯片.该芯片可在10 min内产生20多万个半径约为21μm的液滴... 详细信息

为满足液滴式数字聚合酶链式反应(PCR)技术对扩增反应过程中稳定保存液滴以及反应后高效检测的核心需求,构建了一种具有过滤气泡和增强荧光信号功能的液滴式数字聚合酶链式反应芯片.该芯片可在10 min内产生20多万个半径约为21μm的液滴.利用"玻璃天花板"的方式构建了独立于芯片主体材料的液滴收集腔,为液滴提供稳定的保存与反应环境;还构建了过滤结构,可有效过滤混入液相中的空气,提高芯片鲁棒性.同时,在液滴收集腔中引入反射层,增强荧光信号,使单个视野荧光成像时间缩短约40%,提高了检测效率.利用该芯片定量检测EGFR基因第21号外显子,检测信号与DNA浓度在10~1~10~5copies/μL范围内呈现良好的线性关系(R^2=0.998).该方案在载玻片大小的芯片上实现了液滴产生、PCR扩增和荧光信号读取,并具有较高的鲁棒性与检测效率,在核酸检测等方面具有应用潜力.

关键词：数字聚合酶链式反应液滴微流控芯片核酸定量检测脱氧核糖核酸

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数字递变异变赝衬底上2.6μm In0.83Ga0.17As/InP光电探测器的性能改进（英文）

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红外与毫米波学报 2019年第3期38卷 275-280页

作者：师艳辉杨楠楠马英杰顾溢陈星佑龚谦张永刚中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 中国科学院大学北京100049 中国科学院上海技术物理研究所传感技术联合国家重点实验室上海200083 中国科学院上海技术物理研究所红外成像材料与器件重点实验室上海200083

研究了In0. 83Al0. 17As /In0. 52Al0. 48As 数字递变异变缓冲层结构( DGMB)的总周期数对2. 6 μm 延伸波长In0. 83Ga0. 17As 光电二极管性能的影响.实验表明,在保持总缓冲层厚度不变的情况下,通过将在InP 衬底上生长的In0. 83Al0. 17As... 详细信息

研究了In0. 83Al0. 17As /In0. 52Al0. 48As 数字递变异变缓冲层结构( DGMB)的总周期数对2. 6 μm 延伸波长In0. 83Ga0. 17As 光电二极管性能的影响.实验表明,在保持总缓冲层厚度不变的情况下,通过将在InP 衬底上生长的In0. 83Al0. 17As /In0. 52Al0. 48As DGMB 结构的总周期数从19 增加到38,其上所生长的In0. 83 Ga0. 17 As /In0. 83Al0. 17As 光电二极管材料层的晶体质量得到了显著改善.对于在总周期数为38 的DGMB 上外延的In0. 83Ga0. 17As 光电二极管,观察到其应变弛豫度增加到99. 8%,表面粗糙度降低,光致发光强度和光响应度均增强,同时暗电流水平被显著抑制.这些结果表明,随着总周期数目的增加,DGMB 可以更有效地抑制穿透位错的传递并降低残余缺陷密度.

关键词：数字递变异变缓冲 InGaAs 光电探测器

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器官芯片联合物联网医学在药物疗效预测中的应用

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国际检验医学杂志 2023年第20期44卷 2536-2542页

作者：谢林杉李泽宁孙梦婷周建宋元林白春学(综述) 毛红菊杨达伟(审校) 复旦大学附属中山医院呼吸与危重症医学科上海200030 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 上海市呼吸病研究所物联网医学研究室上海200030 上海市肺部炎症与损伤重点实验室上海200030 上海呼吸物联网医学工程技术研究中心上海200030 上海市重大传染病和生物安全研究院上海200030 复旦大学附属中山医院(厦门)呼吸与危重症医学科福建厦门361000

随着器官芯片技术的迅猛发展,器官芯片能更好地反映人体或细胞外环境的复杂作用,也可以弥补动物模型与人类在生物学上的差异而导致的结果误差,具有极好的应用前景。“物联网医学”概念的提出,有助于解决先进医疗模式与人力不足和设备资... 详细信息

随着器官芯片技术的迅猛发展,器官芯片能更好地反映人体或细胞外环境的复杂作用,也可以弥补动物模型与人类在生物学上的差异而导致的结果误差,具有极好的应用前景。“物联网医学”概念的提出,有助于解决先进医疗模式与人力不足和设备资源陈旧之间的矛盾,最终消除“三低、四差、两难”的问题。将物联网医学的概念应用于疾病的诊断和治疗时,在设备和技术方面有一定的要求。文章提出将器官芯片与“物联网医学”相结合应用于医学检验学中,利用器官芯片建立疾病模型,利用物联网医学的云端共享功能,实现多中心的数据共享和实时数据监测,有助于推动疾病诊疗的进展,实现患者个体化精准诊疗的需求。

关键词：微流体器官芯片物联网医学呼吸道疾病医学检验学

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应用于MOEMS集成的TSV技术研究

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传感技术学报 2019年第5期32卷 649-653页

作者：胡正高盖蔚徐高卫罗乐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 中国科学院大学北京100049 中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050

硅通孔(TSV)通过缩短互连长度可实现低延迟、低功耗等目的。对应用于微光机电系统(MOEMS)集成的TSV工艺进行了研究,通过ICP-DRIE参数优化获得了陡直TSV通孔;通过金-金键合及bottom-up法,实现了TSV的无缺陷填充;对填充后的TSV进行电学表... 详细信息

硅通孔(TSV)通过缩短互连长度可实现低延迟、低功耗等目的。对应用于微光机电系统(MOEMS)集成的TSV工艺进行了研究,通过ICP-DRIE参数优化获得了陡直TSV通孔;通过金-金键合及bottom-up法,实现了TSV的无缺陷填充;对填充后的TSV进行电学表征,测试结果表明,单个TSV的电阻平均值为0.199Ω、相邻两个TSV的电容在无偏压时为170.45 fF、TSV的漏电流在100 V时为9.43 pA,具有良好的电学特性。

关键词：硅通孔(TSV) 微光机电系统(MOEMS) ICP刻蚀键合电镀

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