医用微型全量分析系统中的酶生物传感器研究

酶生物传感器由于其对被分析物具有高度的选择性，成为解决μTAS（微型全量分析系统）中，复杂体系下的多种组分同时测定问题一个有效方法。以基于葡萄糖氧化酶的葡萄糖传感器为例，研究了酶生物传感器对被分析物的选择特性，实验证明，酶生物传感器完全适用于μTAS中多种组分同时测定的用途。     

医用微型全量分析系统中的酶生物传感器研究

酶生物传感器由于其对被分析物具有高度的选择性,成为解决μTAS(微型全量分析系统)中,复杂体系下的多种组分同时测定问题一个有效方法.以基于葡萄糖氧化酶的葡萄糖传感器为例,研究了酶生物传感器对被分析物的选择特性,实验证明,酶生物传感器完全适用于μTAS 中多种组分同时测定的用途.     

微生物燃料电池生物传感器在环境监测中的应用及其研究进展

微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)是一种能够将化学能直接转化为电能的装置.由于其产生的电信号可以直接反映微生物的新陈代谢活动并能实现在线监测,因此MFC在生物传感器领域中迅速发展.MFC生物传感器可利用MFC产生的电流或电压作为电信号对被分析物进行分析测量,具有灵敏度高、监测速度快、操作简便、可在线连续监测等优点.本文简述了微生物燃料电池生物传感器的工作原理和在环境监测中的研究进展,并对其发展前景作了预测和展望.     

污水生物处理系统的智能控制

分析了污水生物处理系统难于实现自动控制的原因,阐述了智能控制系统的结构和原理,阐明了污水生物处理连续流和间歇式工艺的控制思想和原则. 介绍了专家系统、模糊逻辑、神经网络和混合人工智能等人工智能技术以及在线传感器在污水生物处理系统智能控制中的开发与应用现状. 指出了针对污水生物处理的各个层面和多种工艺,其中,选择过程控制变量和传感器、抽象出控制规则并建立智能控制器、训练仿真与控制系统、从示范工程到实现最终的应用与推广是各阶段的研究内容与发展方向.     

用于亲和检测的压电生物传感器

利用抗原-抗体、核酸、酶-底物、细菌(细胞)-受体、配体-受体之间的亲和作用，结合压电晶体的高灵敏度，已经产生了新一代能方便地在气相或液相中检测的生物传感器。这类生物传感器在临床检验，食品卫生，环境监测，以及其他化学分析和生物分析等领域有广泛重要的应用，适合在线监控以及进行分子作用动力学研究。介绍了压电生物传感器的原理和工作模式、适合制作生物传感器的压电材料、表面修饰技术、当前的发展前沿以及国内的研究动态。     

量热式生物传感器内热质传递数值分析

为了对量热式生物传感器内部结构进行简化，本文从热物理的角度，采用数值分析的方法对其内部酶促反应伴随的传热、传质现象进行研究，通过建立相应的数学物理模型，分析和求解传感器内部速度、温度、反应物生成物的浓度，得出量热式生物传感器的测温装置应安装在人口4mm以后，酶反应器的长度为10mm，通过这些规律得到量热式酶生物传感器中复杂热信号，并运用热信号变化规律和数学描述来指导完善生物传感器的测量过程，对量热式生物传感器的实验研究提供参考。     

具有生物安全性微型磁传感器

美国展示了一种可以探测到微小（70^-15特斯拉）磁场变化的微型磁传感器。此传感器所能探测到的磁变量相当于白天做梦时的脑电波。这种微型传感器可以用电池驱动,并可以降低非侵入式生物磁测量成本。     

基于光纤感知技术的生物监测系统研究

光纤感知技术与生物体相结合的生物监测系统可用于水体污染物监测,该技术是提高水质监测准确度与效率的有效方法.根据水质监测技术需求,文章以河蚌为样本生物体,研究了一种新型贝类生命体征在线生物监测系统,通过设计基于光纤感知技术的传感器探头来测量光纤光栅波长的变化,监测目标生物的生理特征,获取了河蚌生命体在水体中的生活规律,从...     

生物微传感器系统技术的发展及应用

概述了BioMEMS生物微传感器系统的原理、特点、分类,分析了生物微传感器系统技术的发展状况.由于生物微传感器系统识别元件中的敏感材料含有生命物质,故具有体积小、选择性好、灵敏度高、反应速度快等优点,可广泛应用于医学、工业、农业、军事和环境监测等领域.     

生物友好的认知水声网络频谱分配

为充分利用海洋哺乳动物和水声传感器网络(UASNs)共享的稀缺频谱资源,提出了一种生物友好的认知水声网络频谱分配(MMF-CASA)方法。将海洋哺乳动物作为主用户,传感器节点作为次级用户,设计了生物友好的认知水声网络通信机制。以次级用户系统容量最大化为目标建立效用函数,通过拉格朗日乘数法和功率控制与信道分配技术求解次级用户的发送功率与信道分配,设计了生物友好的水声网络频谱分配机制和算法。实现了主用户和次级用户信道共享,最大化了水下稀缺的频谱资源的利用率。仿真结果表明,采用生物友好的认知水声网络频谱分配方法能够避免传感器节点通信对海洋哺乳动物间通信的干扰,使网络的频带利用率和系统容量分别提高了37.4%和34.2%。     

生物栅对绥宁河河水修复效果的研究

以植物、微生物为生态要素构建生物栅,处理景观水体。使用生物栅技术对上海市绥宁河富营养化段水体和稀释后的黑臭河水进行处理。生物栅处理绥宁河富营养化河水,120 h后TP的去除率在61.5%~68.7%;NH4+-N的去除率在46.0%~92.9%;TN的去除率在18.5%~90.9%;COD去除率为63.3%~74.7%。生物栅处理绥宁河富营养化河水中120 h内对NH4+-N和TN的去除率不高,继续处理到240 h时,NH4+-N和TN的去除率分别为93.0%和90.9%,绥宁河河水综合污染指数由最初的36.0下降到6.2。生物栅处理稀释后的黑臭河水120 h后TP、NH4+-N、TN、COD的去除率分别为94.9%、83.4%、77.5%和15.2%,水体综合污染指数由16.3下降到2.9。     

GIS 中 SF6分解产物在线监测技术研究

判断SF_6电气设备故障大都是对其进行分解产物的离线检测,但难以尽早发现设备内部的潜在隐患。文章通过分析发生故障时GIS中SF_6分解产物的特点,研制了一套基于光声光谱原理的SF_6分解产物在线监测系统,分别从检测原理、全封闭循环在线取样系统等方面,详细阐述了该系统在设计过程中用到的关键技术。首次实现基于光声光谱原理的SF_6分解产物在线监测的应用;设计了全封闭循环在线取样系统,实现了SF_6循环动态在线取样以及监测过程中的无泄漏、无排放。该系统目前已在变电站成功应用,并实时监测设备中SF_6分解产物的含量及变化趋势,对及时发现设备的潜伏性故障或缺陷意义重大。     

光纤表面等离子体共振生物探针的研究

最近发展起来的表面等离子体共振光化学传感器由于其高灵敏度、高选择性而引起了人们的极大兴趣。此种传感方式在蛋白质等生物大分子的测定，生物过程动力学分析，荧光免疫研究等方面显示了极大的应用潜力。若以针尖小于０．１μｍ的单模光纤做探头，可望实现活体，在线，微区分析。     

用于生物过程监测与药物分析的生物传感器

对生物传感器在生物过程监测与药物分析中的应用情况进行综述,并讨论生物传感器在此两领域的发展前景。     

DNA生物传感器的研究进展

核酸生物传感器在涉及分子生物学的研究领域具有重要意义。为适应分子生物学及其相关学科的发展需要，其研究正成为当前生物传感技术研究热点。文章对核酸生物传感器的工作原理、分类、研究现状以及发展趋势作了评述。     

基于纳米RuOx的微型电化学胰岛素传感器

采用MEMS工艺及C-MEMS工艺制备碳微电极,在其上修饰纳米氧化钌RuOx颗粒后,表现出对胰岛素的电催化氧化特性,可实现胰岛素的电化学检测。以此构建的微型电化学胰岛素传感器,具有较好的电化学性能,其检测灵敏度为 1 nA/μM,检测限为800 nM。该传感器结合流动注射分析系统,可获得稳定的测量,且所需样品量少,易实现长时、连续检测,具有潜在的临床应用价值,也可构建细胞传感器,在胰腺β细胞分泌胰岛素的机理研究中具有良好的应用前景。     

光纤表面等离子体共振生物探针的研究

最近发展起来的表面等离子体共振光化学传感器由于其高灵敏度、高选择性而引起了人们的极大兴趣。此种传感方式在蛋白质等生物大分子的测定、生物过程动力学分析、荧光免疫研究等方面显示了极大的应用潜力。若以针尖小于０．１μｍ的单模光纤做探头，可望实现活体、在线、微区分析。     

累积取样系统在城市燃气行业的应用研究

天然气的组成分析需要以取样为基础。基于在线气相色谱仪的直接取样技术以及基于累积取样系统的间接取样技术已在国外天然气贸易交接中获得了广泛应用。以北京燃气集团某门站的试验数据为基础,对比了分别采用在线气相色谱仪和累积取样系统分析获得的燃气物性参数。结果表明,通过上述2种方式获得的数据具有高度的一致性。在城市燃气行业,累积取样系统的应用是对在线取样技术的有效补充。     

一种便携式烟气分析仪开发

正该烟气分析仪以嵌入式技术为基础,以微型光谱仪为数据采集传感器,采用紫外光源通过光谱分析方法对烟气浓度进行分析,实现了通过使用一个微型光谱分析仪对多种气体成分同时进行精确的测量。结构上采用微型光谱分析仪和ARM微处理器,结构紧凑,测量上实现了智能化,抗干扰性强,灵敏度高,测量精度高,测量精度达到3%,为环保监测领域提供     

原油混合液含水率的在线测量及精度分析

为了实现原油含水率的在线测量和原油产量估计,文中采用电容在线测量法,将原油置于电容两极之间,构建了电容信号的检测模型,提出了面向高含水油井的原油含水率电容在线测量系统.通过电容电压转化电路设计,实现了原油电容信号向电压信号的转换.结果表明:原油含水率电容在线检测系统测量范围为1%~100%,原油含水率与电容、介电常数及电压之间呈线性关系;测量精度优于传统电脱法和蒸馏法,消除了不连续取样导致的测量误差.