PDMS微流控光纤芯片的研制

用集成在芯片上的光纤作为激发光源,可使激发光斑的大小与微流控沟道的深度尺寸相接近,提高了检测灵敏度,省去了光学聚焦系统.利用二次曝光的方法制作了PDMS光纤芯片,实现了光纤与沟道的对准.对PDMS光纤芯片的加工工艺、封装方法和结构特征进行了探讨.用所制作的芯片对FITC（异硫氰酸荧光素）和以FITC标记的氨基酸进行了检测,结果证明了该芯片的可行性.     

医用微流控芯片研究进展

随着微电子学和微机电系统技术不断发展,微流控芯片技术不断创新,一些具有颠覆意义的新型医用芯片不断出现,并成为现代医学技术的支撑工具。首先,概述了医用微流控芯片的概念和应用。然后,介绍了6种具有代表性的新型医用微流控芯片的研究进展,包括基因芯片、即时诊断芯片、免疫芯片、可穿戴式芯片、数字化聚合酶链式反应芯片、循环肿瘤细胞芯片、组织与器官仿生芯片。最后,总结了医用微流控芯片的发展趋势。     

微流控光学及其应用

微流控光学(optofluidics)通过融合微流控学和光学、光电子学技术合成新颖的功能器件和系统,微流控光学系统的主要特点在于结构的可调化、功能的集成化和系统的微型化.结构可调性为自适应光学提供了新的技术途径,光学检测与微流分析功能的集成将促进微型全分析系统技术的应用和发展,光学与微流控技术的融合则为传统光学器件的可调化和微型化提供了可能.介绍微流控光学这一前沿交叉学科的基本概念和应用前景.叙述了微流控自适应光学、微流控光学检测、微流控激光器以及微流控光学集成器件的近期研究成果和应用前景.     

基于微流控芯片的POCT化血凝检测装置

血液凝固检测对心脑血管和血栓类疾病的诊断和治疗具有重要意义。为了解决当前血液凝固检测仪器依赖进口、检测成本高、患者负担重等问题,设计并研制了一种基于微流控芯片的血液凝固检测装置。该装置利用血液凝固过程的理化性质变化,结合微流控技术、嵌入式技术和图像处理技术实现了POCT化的血凝检测。整个装置由负压驱动模块、图像采集模块、LCD屏幕模块和微流控芯片组成。两组血凝检测实验证实了该装置的可行性与实用价值。     

微流控通道加工技术的研究进展

在微流控芯片中,微通道是进行微分析的重要保证,其成型质量直接影响芯片的分析性能.从加工机理、技术特点以及适用范围等方面对激光直写加工、光刻加工、热压印技术、微细铣削加工和3D打印等微流控通道主要加工方法进行了阐述,并总结了这几种加工技术的优缺点,这为实际生产提供了一定参考.最后,对微流控通道加工技术的发展进行了展望,未...     

微流控芯片硅阳模的加工

研究了单晶硅阳模的制作工艺。考察了光刻胶前烘和后烘的温度、刻蚀剂浓度、组成及刻蚀温度等因素对单晶硅阳模质量的影响。得出了单晶硅阳模制作的最佳条件，用AZA620光刻胶转移图形及二氧化硅为硅片刻蚀的牺牲层，前烘温度为90℃，后烘温度为120℃，刻蚀温度为60℃；刻蚀液组成为氢氧化钾23．4％，异丙醇14．9％，水61．7％。在该条件下制作的单晶硅阳模表面光亮，通道侧壁较光滑。用热压法可快速地将此阳模上的微通道复制于聚碳酸酯基片上，每片约需时5min。已成功地复制了200多片。     

基于LK光流法的微流控芯片中流体速度检测

为促进微流控技术相关领域的发展,针对目前微流控技术不能有效地检测流体在微通道的运动状态地问题,提出了一种基于LK光流法的检测技术,能有效地检测微流控芯片中流体的细微运动。实现过程为:通过在实时视频序列中捕获所需要的图像帧,选择ROI区域并对图像进行灰度化及高斯滤波平滑,然后划分网格使用LK光流法计算光流场,通过阈值分割筛选掉独立的光流矢量,最后将所剩的光流矢量转换为行列两个实值图像并求解出其像素距离,结合图像帧之间的时间差求出目标的运动速度。实验结果表明:像素速度标准差σ<1,具有可重复性;该方法能实时跟踪运动的液体,精度高、效率高,是一种非常可靠的检测方法。     

基于PDMS模具热模压制备微流控通道结构的方法

介绍了一种利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)的快速成型来制备模具,再进行热模压制造微流控通道结构的方法。通过在硅片上旋涂SU-8胶进行光刻显影,得到结构模版,在此模版上浇注PDMS,脱模即得到PDMS模具。将PDMS模具进行热压,成功地在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基片上复制了特定的微流控通道结构。相对于常规的硅微加工和UV-LIGA工艺制造热模压模具,本方法具有加工周期短、工艺简单、成本低等优点。另外,还对温度、压力、时间等热模压的主要工艺参数进行了初步的优化研究。     

激光诱导荧光微流控芯片光纤检测系统

基于反射式激光诱导荧光技术,以半导体激光器(中心波长532 nm)为激发光源,研制了微流控芯片激光诱导荧光光纤检测系统.采用光纤束传感器使检测系统结构简单、紧凑、抗干扰力强,采用光子计数方法提高检测灵敏度.以罗丹明B为检测物质,实验发现荧光峰值明显,重复检测性好,其最小检出限为5×10-12 mol/L,线性范围为10-6～10-12 mol/L.     

微流控聚合物链式反应芯片的多色荧光检测

为了实现微流控芯片上多目标DNA片段的同时检 测,建立了基于光棒匀光结构的微流控芯片多色 荧光检测系统。根据微流控芯片中的聚合物链式反应(PCR)反应腔的特点,设计了基于超亮 白光LED模组、光棒、二向色镜 和CCD的正交型荧光检测系统。CCD可一次采集微流控芯片上所有PCR反应腔中的荧光信号 ,通过滤光 片轮组合的变换,可实现多种荧光标记物的同时检测。采用荧光素钠溶液对激发光的均匀性 进行了测试, 激发产生的荧光图像均匀度达到93.99%,可满足微流控芯片上多反应 腔同时检测的需求。同时,以pUC-18人工质粒DNA作为标准品,开展了微流控荧光PCR生物实验,对系统性能进行验证。实验结 果表明:微 流控PCR反应腔的 DNA浓度变化与荧光信号的变化相一致,pUC-18样品的检测限达到0.05pg/uL,扩增 效率为97.28%,熔解曲线显示无引物二聚体产生,特异性好,达到了 商业化仪器的水平。     

基于图像处理的火灾探测技术简

基于图像处理的火灾探测技术具有准确性高、实时性好、信息丰富等优势,是火灾探测领域重点研究的内容。本文根据火焰的面积增长率、火焰尖角等作为特征提取对象,通过MATLAB仿真技术对火焰特征进行实验研究,实验证明此技术具有一定的理论参考价值。     

Microfluidics for Rapid Detection of Live Pathogens

Rapid, sensitive, and selective detection of live pathogens remains a key priority for quality control and risk assessment. While conventional methods often require complicated workflows, costly reagents, lab equipment, and are time-consuming, rendering them inadequate for field testing and low-resource settings. Increased attention has been drawn to developing alternative low-cost and rapid methods to detect on-site live pathogens in different environmental matrices. Among them, microfluidic devices that integrate various laboratory functions in a miniaturized manner have proven to be a promising tool for the rapid and sensitive detection of pathogens. Herein, the development of microfluidic devices specifically designed for the detection of live pathogens is discussed along a concise summary of novel microfluidics systems recently developed, contrasted to conventional methods regarding assay time, the limit of detection, and target organisms. These include a variety of micro total analysis systems (µTAS) and microfluidic paper-based analytical devices (µPADs) in combination with molecular methods and traditional live cell detection techniques, such as cell culture, DNA intercalating dyes, resazurin, and immobilized bioreceptors (e.g., aptamers and capture antibodies). Furthermore, insights on the future perspectives of microfluidics for live pathogen detection with a highlight on the rapid and low-cost method development for field testing are provided.     

基于遗传算法红外小目标检测的研究

为解决复杂空中背景下红外弱小目标的快速检测,提出了一种基于遗传算法的检测思路。该思路主要是通过利用遗传算法高效快速的搜索方式,结合传统的红外小目标检测算法,最终实现红外弱小目标的快速检测。最后通过MATLAB编程后,实现了复杂背景下红外小目标的快速检测。通过仿真及与相应的传统算法的比较,发现了遗传算法自身的优势和劣势,最后说明了遗传算法在红外小目标检测领域广阔的应用前景。     

一种双极板结构数字微流控芯片研制

基于介电润湿研制了一种将零电极布局为介电层表面的双极板结构数字微流控芯片.为了降低驱动电压并提高介电层的抗击穿能力,将介电层设计为Si3N4-SiO2层状复合结构.30 V直流电压作用下,成功实现了对0.5 μL去离子水微液滴的连续输运操控;且在100 V以内电压作用时,均未出现介电层击穿.实验结果表明所研制数字微流控芯片可行.     

分形理论在目标检测中的应用

对分形理论在雷达目标检测领域中应用的相关研究进行整理与总结,以传统雷达目标检测方法中存在的不足为切入点,按照分形模型由简单到复杂的顺序,从常规雷达目标检测与图像(SAR图像)目标检测2个方面介绍了分形理论在目标检测领域的发展,并对分形理论在目标检测领域的研究前景进行展望。     

基于MATLAB的数字图像处理技术在等离子体显示器中的应用

彩色交流等离子体显示器采用了子场技术来实现灰度的显示,希望用较少的子场进行显示高灰度级的图像,这样可以减少用于寻址的时间,增加维持显示的时间。用较少子场或灰度级显示高灰度等级图像时,如果不采用图像增强技术会出现明显的假轮廓现象,基于MATLAB的数字图像处理技术,提出了一种基于边缘检测的动态误差扩散算法,经仿真结果表明,这一方法应用于交流等离子体显示器中,不仅能够减少因较少子场引起的假轮廓,同时还可以较好地避免轮廓细节的损失。     

基于MATLAB的煤岩图像识别算法的研究

煤岩成分识别的目的是识别粘结剂、镜质组和非镜质组。为了能够快速准确地实现煤岩成分识别,采用受限的自动阈值法分割粘结剂,并根据图像每个小窗口中粘结剂成分的比例去除噪声。随后重点介绍了均匀度法识别镜质组,并对这种方法作了理论上的研究和实验上的性能比较。结果表明,均匀度法提取的镜质组识别率和图像信噪比均有了很大的提高,运算速度也大大加快,是综合效果较好的一种方法。     

基于机器视觉的人运动检测

以机器视觉技术研究了序列图像中人运动的分割和检测.运动检测过程采用了目标图像和背景图像相减的方法,对差分图像采用了最大熵的指数形式确定二值化的阈值,实验证明获得了良好的检测效果.     

基于局部显著性特征的人体检测方法

通过分析人体轮廓的性质,结合Sobel算子、HOG和LBP算子,提出一种基于脊模型的局部显著性特征提取方法,该特征将人体轮廓的方向特性和结构特性有机结合,属于一种多属性融合的人体描述方法。在人体梯度空间中,通过使用改进的LBP算子和简化的梯度方向直方图进行特征的提取、训练和识别。实验表明,使用该特征可有效的减少计算复杂度,提高行人检测速度;但与HOG相比,由于描述人体的特征维数较少,因此人体识别的检测率还有待提高。     

基于遥感图像的船舶目标检测方法综述

如何在复杂环境中准确、快速地实现各类船舶目标检测是一项重要研究课题,也是保障船舶航行安全、保护领土安全、加强水域资源监管的基础。红外成像、合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）以及卫星遥感等成像技术的发展为船舶检测提供了丰富的图像数据,已取得许多研究成果。介绍了船舶目标检测的过程,从基于传统图像处理技术的船舶目标检测和基于深度学习的船舶目标检测两方面总结并分析了现有船舶目标检测方法,讨论了相关关键技术,最后指出了未来的研究方向。