检索结果-内蒙古大学图书馆

传感技术学报 2024年第9期37卷 1518-1524页

作者：房瑞山薛莹莹陈畅明向奕王平万浩浙江大学生仪学院生物传感器国家专业实验室浙江杭州310027 浙江大学生仪学院生物医学工程教育部重点实验室浙江杭州310027

提出了一种将格拉姆角场与深度残差卷积神经网络相结合的电子鼻气体识别算法,可以提高燃气中常见混合危险气体的识别准确度。通过对电子鼻的气体样本数据都进行格拉姆角场(Graham Angle Field,GAF)变换,使得上位机接收到的二维传感器响... 详细信息

提出了一种将格拉姆角场与深度残差卷积神经网络相结合的电子鼻气体识别算法,可以提高燃气中常见混合危险气体的识别准确度。通过对电子鼻的气体样本数据都进行格拉姆角场(Graham Angle Field,GAF)变换,使得上位机接收到的二维传感器响应数据,经过升维后成为可以输入到卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)中的三维数据形式,从而发挥了CNN特征提取能力强、模型收敛快和识别准确率高的优势。实验结果表明,该算法在干扰气体存在下的情况下,对CO和CH4的检测准确率分别达到93.04%和92.43%,通过与多种主流算法进行对比和分析,表明该算法具有抗干扰性高、检测准确率高的优点,为实际环境中干扰气体存在时的可燃气体高可靠性和特异性检测提供了一种具有良好应用前景的智能识别算法。

关键词：电子鼻气体识别模式识别卷积神经网络

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基于脑机接口的嗅觉神经信号识别筛查阿尔茨海默症的研究

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传感技术学报 2024年第9期37卷 1650-1658页

作者：段言王天星袁群琛石颖倩胡燕婕庄柳静王平浙江大学生仪学院生物传感器国家专业实验室浙江杭州310027 浙江大学生仪学院生物医学工程教育部重点实验室浙江杭州310027 浙江亿联康医疗科技有限公司浙江杭州310011 浙江大学医学院附属邵逸夫医院浙江杭州310016

本文研究了一种基于脑机接口的嗅觉神经信号筛查阿尔茨海默症的方法。针对哺乳动物嗅觉系统的生理结构,设计开发了植入式柔性神经电极,将电极植入小鼠嗅觉系统,读取在体嗅觉神经信号。以阿尔茨海默症模型小鼠为研究对象,提取模型小鼠和... 详细信息

本文研究了一种基于脑机接口的嗅觉神经信号筛查阿尔茨海默症的方法。针对哺乳动物嗅觉系统的生理结构,设计开发了植入式柔性神经电极,将电极植入小鼠嗅觉系统,读取在体嗅觉神经信号。以阿尔茨海默症模型小鼠为研究对象,提取模型小鼠和对照小鼠的自发嗅觉神经活动,分析了神经信号在时域和频域上的分布差异,结果表明阿尔茨海默症小鼠嗅觉系统中存在异常的神经振荡。此外,提出了一种基于嗅觉神经信号的阿尔茨海默症分类识别与筛查方法。对嗅觉神经信号进行特征提取,利用多种机器学习模型实现了阿尔茨海默症的分类,其中ANN模型准确率最高,达到89.98%。实验结果表明,所研究的方法为AD疾病的筛查与诊断提供了一种新的技术手段。

关键词：生物医学工程阿尔茨海默症诊断嗅觉神经信号机器学习

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基于FeOOH修饰的丝网印刷电极传感器同时检测Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)

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传感技术学报 2022年第11期35卷 1573-1578页

作者：林温程王心怡胡燕婕孙先佑万浩王天星王平浙江大学生物传感器国家专业实验室生物医学工程教育部重点实验室生仪学院浙江杭州310027 浙江大学附属邵逸夫医院浙江杭州310016 浙江亿联康医疗科技有限公司浙江杭州310011

铅和铜是水中的重金属污染物,需要简单快速的传感和检测技术实现这类污染物的同时检测。设计了一种基于FeOOH修饰的丝网印刷金电极(SPGE)传感器,通过电沉积方法制备了FeOOH修饰的丝网印刷金电极,并利用海胆状电极表面结构的独特电化学特... 详细信息

铅和铜是水中的重金属污染物,需要简单快速的传感和检测技术实现这类污染物的同时检测。设计了一种基于FeOOH修饰的丝网印刷金电极(SPGE)传感器,通过电沉积方法制备了FeOOH修饰的丝网印刷金电极,并利用海胆状电极表面结构的独特电化学特性,建立Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的标准曲线,实现了对水中Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的同时检测。实验结果显示,传感器的检测限分别达到2.82μg/L和0.44μg/L。此外,传感器还具有良好的重复性、一致性和抗干扰性。实际水样实验的结果表明,FeOOH修饰的丝网印刷金电极能够用于实际水样中Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的检测,具有实际应用的前景。

关键词：电化学传感器 FeOOH修饰电极重金属离子丝网印刷电极

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基于苦味受体表达的多组织细胞传感器及其应用

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仪器仪表学报 2021年第12期42卷 127-135页

作者：秦春莲袁群琛庄柳静李蓉王平浙江大学生物传感器国家专业实验室杭州310027 浙江大学生物医学工程教育部重点实验室杭州310027 浙江大学生物医学工程与仪器科学学院杭州310027 浙江大学教育部脑与脑机融合前沿科学中心杭州310027 浙江大学滨江研究院杭州310053

非口腔组织中的苦味受体(TAS2Rs)可能成为相关疾病治疗的新靶点。该研究将表达有TAS2Rs的细胞作为敏感元件,根据其生理特性与不同的传感器耦合,探究了味觉受体异位表达及其在个性化药物筛选中的应用,构建了针对不同疾病模型的个性化药... 详细信息

非口腔组织中的苦味受体(TAS2Rs)可能成为相关疾病治疗的新靶点。该研究将表达有TAS2Rs的细胞作为敏感元件,根据其生理特性与不同的传感器耦合,探究了味觉受体异位表达及其在个性化药物筛选中的应用,构建了针对不同疾病模型的个性化药物筛选平台。首先,基于细胞阻抗传感器以及内源性表达TAS2R38受体的结肠癌细胞,开发了异硫氰酸酯类物质特异性药物筛选平台,求得苯硫脲的EC50为157.6μM;其次,结合微电极阵列检测系统,探究了TAS2Rs激动剂地芬尼多(5~160μM)和水杨苷(0.001~100μM)对心肌细胞收缩的抑制作用;此外,基于3D呼吸道平滑肌细胞(ASMCs)阵列,结合凝胶成像系统,探究了TAS2Rs激动剂桔皮素(20μM)对呼吸道平滑肌细胞的舒张作用。

关键词：细胞传感器苦味受体结肠癌细胞心肌细胞呼吸道平滑肌细胞个性化药物筛选

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重症监护中人工气道气囊压力智能管理系统的设计与应用

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中国医疗器械杂志 2021年第6期45卷 645-649页

作者：金锦江邹瞿超刘红曾妃褚永华陈星浙江大学医学院附属第二医院杭州市310009 浙江大学生物传感器国家专业实验室杭州市310009

为了解决目前重症监护室无法连续监测和自动调节患者气囊压力的问题,该研究设计了一种人工气道气囊压力智能管理系统,实现气囊压力的实时监测和智能控制,且通过串口通讯,将实时压力数据发送至计算机上位机,实现压力数据的显示、存储... 详细信息

为了解决目前重症监护室无法连续监测和自动调节患者气囊压力的问题,该研究设计了一种人工气道气囊压力智能管理系统,实现气囊压力的实时监测和智能控制,且通过串口通讯,将实时压力数据发送至计算机上位机,实现压力数据的显示、存储、回顾和分析,并探讨其临床应用效果。实验表明,该系统能实时监测气囊压力并控制压力稳定在25~30 cmH2O(1 cmH2O=98.1 Pa),与对照组相比,试验组在监测患者气囊压力的操作时间、气囊压力变化、护理操作时瞬间最高值、误吸返流例数差异有统计学意义。该系统大大减轻了医护人员的工作量,有效地减少了患者发生误吸和返流的次数,降低呼吸机肺炎的发生率。

关键词：重症监护气囊压力智能管理系统

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基于呼出气体检测口臭等级的电子鼻研究

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传感技术学报 2021年第7期34卷 867-873页

作者：张涛薛莹莹陈远涛熊忆舟于伟杰张钧煜万浩张若彤叶玮王平浙江大学生物传感器国家专业实验室生物医学工程教育部重点实验室生仪学院浙江杭州310027 上海交通大学医学院附属第九人民医院上海200011

口臭对人们的社交互动和生活质量产生严重的负面影响,当前对口臭的诊断方法难以在个人及家庭中应用。本文通过采集口臭病人样本,建立了基于GC-MS技术检测口气中VSCs的标准化流程,采用ROC曲线分析方法确定了不同感官评分的VSCs浓度范围... 详细信息

口臭对人们的社交互动和生活质量产生严重的负面影响,当前对口臭的诊断方法难以在个人及家庭中应用。本文通过采集口臭病人样本,建立了基于GC-MS技术检测口气中VSCs的标准化流程,采用ROC曲线分析方法确定了不同感官评分的VSCs浓度范围。在此基础上,研制了一套基于电化学传感器并结合卷积神经网络模型的电子鼻,用于口臭标志物检测和口臭等级的判别。该电子鼻对硫化氢和甲硫醇的检出限分别为39×10^(-9)和48×10^(-9)。通过与GC-MS检测结果比较,该电子鼻检测实际临床样本中VSCs的平均相对误差为11.4%,识别口臭等级的正确率达到80%,表明该电子鼻可以满足口臭分级检测的临床要求,具有良好的应用前景。

关键词：电子鼻口臭呼出气体挥发性含硫化合物卷积神经网络

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仿生嗅觉感知技术及其在嗅觉障碍疾病筛查中的研究进展

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科学通报 2021年第15期66卷 1886-1899页

作者：庄柳静刘梦雪姜楠魏鑫伟潘宇祥余逸群王平浙江大学生物医学工程与仪器科学学院生物传感器国家专业实验室生物医学工程教育部重点实验室杭州310027 中国科学院传感技术联合国家重点实验室上海200050 之江实验室杭州311121 复旦大学附属眼耳喉鼻科医院耳鼻喉科研究院上海200050

嗅觉障碍是多种疾病的早期症状,如新型冠状病毒感染的症状之一是嗅觉丧失,阿尔茨海默病和帕金森病患者通常伴有嗅觉降低或丧失.研究基于嗅觉功能检测的早期疾病筛查和诊断技术对控制患者病情、改善人类健康具有重要意义.目前嗅觉功能障... 详细信息

嗅觉障碍是多种疾病的早期症状,如新型冠状病毒感染的症状之一是嗅觉丧失,阿尔茨海默病和帕金森病患者通常伴有嗅觉降低或丧失.研究基于嗅觉功能检测的早期疾病筛查和诊断技术对控制患者病情、改善人类健康具有重要意义.目前嗅觉功能障碍的检测与评价方法尚不能有效地筛查和诊断各类嗅觉障碍相关疾病,而仿生嗅觉感知技术在模拟人类嗅觉感知系统方面具备一定的灵敏度、选择性和准确度,因此在嗅觉障碍相关疾病筛查中具有广阔的应用前景.本文介绍了目前国内外嗅觉功能障碍相关疾病的研究现状,分析了仿生嗅觉感知技术的原理及其在嗅觉障碍与疾病相关性检测与诊断中的研究进展.随着生物医学工程领域多学科交叉融合的发展,细胞网络芯片、类器官仿生芯片以及脑机交互技术的转化应用将促进仿生嗅觉感知技术在嗅觉障碍相关疾病研究中的发展以及临床疾病诊断技术的革新.

关键词：仿生嗅觉感知技术嗅觉障碍性疾病嗅觉功能检测细胞与类器官芯片脑机交互技术

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基于深度学习的电子鼻食品新鲜度检测与识别技术研究

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传感技术学报 2021年第8期34卷 1131-1138页

作者：陈远涛熊忆舟薛莹莹张涛于伟杰张钧煜张希孙启永万浩王平浙江大学生物传感器国家专业实验室生物医学工程教育部重点实验室生仪学院浙江杭州310027 浙江省健康智慧厨房系统集成重点实验室浙江宁波315336 宁波方太厨具有限公司浙江宁波315336

实际生活中,食品储存情况复杂,对食品新鲜度的准确检测十分重要。将常见食品分为水果、蔬菜、肉类三个类别,并根据实际情况,对不同食品储存情况设计相应实验,利用设计的电子鼻系统对食品样本进行检测,将测试得到的样本数据用于建立线性... 详细信息

实际生活中,食品储存情况复杂,对食品新鲜度的准确检测十分重要。将常见食品分为水果、蔬菜、肉类三个类别,并根据实际情况,对不同食品储存情况设计相应实验,利用设计的电子鼻系统对食品样本进行检测,将测试得到的样本数据用于建立线性判别分析(Linear Discriminant Analysis, LDA)、支持向量机(Support Vector Machine, SVM)、卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)模型,最终利用不同模型对食品样本的状态:新鲜、水果腐败、蔬菜腐败、肉类腐败,作出分类识别。对于实际测试样本,LDA、SVM、CNN识别准确率分别为:45.00%、85.00%、90.00%,结果证明基于深度学习的电子鼻系统可对不同储存情况下的食品新鲜状态作出有效判断,可在一定程度上为受主观因素影响的感官评价提供客观参考,提高食品新鲜度判断准确性。

关键词：电子鼻食品新鲜度深度学习传感与感知

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基于人体呼出气体标志物检测的口腔疾病筛查与诊断研究

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中国生物医学工程学报 2021年第2期40卷 202-209页

作者：薛莹莹张涛杨婷婷陈远涛张钧煜万浩叶玮王平浙江大学生物医学工程与仪器科学学院生物传感器国家专业实验室生物医学工程教育部重点实验室杭州310027 上海交通大学医学院附属第九人民医院上海200011

建立基于气相色谱与质谱(GC-MS)联用技术分析口腔内挥发性硫化物(VSCs)浓度的标准化方法和流程。利用气袋采集65个受试者的呼气样本,并采用GC-MS和临床使用的口气检测仪分析样本内VSCs浓度,对两种方法检测的浓度值进行相关性分析。进一... 详细信息

建立基于气相色谱与质谱(GC-MS)联用技术分析口腔内挥发性硫化物(VSCs)浓度的标准化方法和流程。利用气袋采集65个受试者的呼气样本,并采用GC-MS和临床使用的口气检测仪分析样本内VSCs浓度,对两种方法检测的浓度值进行相关性分析。进一步采用ROC法建立口臭等级阈值模型,设计基于线性判别分析、逻辑回归、支持向量机等多种方法的牙周疾病诊断模型。结果表明,GC-MS法与呼气检测仪检测的VSCs浓度值具有相关性(P<0.01)。基于ROC的口臭等级阈值模型对口臭等级区分的灵敏度可达到0.897,基于逻辑回归的牙周疾病诊断模型的灵敏度和特异度分别达到0.733和0.771。所提出的基于口腔内VSCs筛查和诊断口腔疾病的方法是可行的,进一步结合其他呼出气体标志物同时检测,有望为疾病诊断提供更简便、无创和快速的手段。

关键词：呼出气体检测口臭挥发性含硫化合物口腔疾病

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基于智能电子鼻的冰箱冷藏食品新鲜度原位检测技术

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传感技术学报 2019年第2期32卷 161-166页

作者：王敏高凡张钧煜吴谦薛莹莹万浩王平浙江大学生物传感器国家专业实验室生物医学工程教育部重点实验室生仪学院杭州310027

为了满足人们对冰箱内食品新鲜度、营养以及安全食品的需求,通过智能电子鼻来检测冰箱冷藏室(4℃)内存储的食品新鲜程度。用于食品检测的电子鼻系统主要由气体传感器阵列和食品新鲜度识别算法组成,可以记录食物不同新鲜度的气味特征。... 详细信息

为了满足人们对冰箱内食品新鲜度、营养以及安全食品的需求,通过智能电子鼻来检测冰箱冷藏室(4℃)内存储的食品新鲜程度。用于食品检测的电子鼻系统主要由气体传感器阵列和食品新鲜度识别算法组成,可以记录食物不同新鲜度的气味特征。传感器阵列由金属氧化物半导体传感器构成,可以实时记录冰箱中食品的气味变化。同时采用模式识别算法对食品新鲜程度作出新鲜、次新鲜和腐败的区分。针对冰箱中存储的肉类、蔬菜和水果,进行了多种食品实验测试。实验结果表明,开发的电子鼻系统对冰箱内的食品新鲜度变化具有良好的灵敏度。因此,采用电子鼻获取食品的气味变化是一种无损、低成本的检测手段,该技术可以做到实时检测冰箱中食品的新鲜度。

关键词：电子鼻冰箱食品新鲜度气味识别实时检测

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