基于生物发光技术的细菌总数快速检测仪

针对细菌总数现场检测需求,设计了一种基于ATP(三磷酸腺苷)生物发光技术的细菌总数现场快速检测仪。传统方法检测细菌总数需要2~3天,而利用ATP生物发光技术可在30min之内完成检测,大大提高了检测速度。本检测仪选取H5773-02型光电倍增管作为光电转换器件以检测微弱光信号,该光电倍增管的工作波长范围为330~850nm,峰值检测波长为500nm,ATP生物发光波长为550nm,两者基本一致,使检测仪具有较高的测量灵敏度。采用流动注射技术,在加入被测样品后分别向样品池中加入检测试剂。由于样品池被密闭在检测腔中,因此可有效减小外界光对测量结果的影响,同时也减小了人为加样对检测重复性的影响,提高检测重复性。利用本检测仪对浓度在10-6~10-14mol/L内的ATP样品进行了检测。实验表明,测量结果具有明显梯度,测试时间小于400s时,与标准样品浓度间的线性相关系数达到0.986。设计的细菌总数快速检测仪具有检测速度快、重复性高、操作简单等优点,可适用于食品卫生与安全、环境检测等领域。     

微生物快速检测用生物传感器基本特性研究

针对食品卫生现场检测需求,基于三磷酸腺苷(ATP)生物发光原理设计了一种新型的微生物快速检测用生物传感器,并以ATP标准品为检测对象,结合荧光分光光度计对传感器的响应波长、检测时间及响应范围等基本特性进行了初步研究.研究结果表明,该传感器对标准ATP响应迅速,其光学响应波长为550 nm;在1～100 nmol/L ATP浓度范围内,传感器响应光强信号与ATP浓度之间呈现出良好的正响应关系.此外,通过如加入一定CoA等方式来优化检测试剂配方,可以进一步来改进传感器的检测灵敏度.该传感器在结构上采用集成化设计,具有无需微生物培养、操作简单及响应快速的优点,在食品工业领域快速检测物体表面微生物污染方面具有广泛应用前景.     

利用电化学生物传感器进行无创血糖检测技术研究

研制了一种新型的基于反离子电渗透原理无创检测血糖的电化学生物传感器,利用此生物传感器在自行搭建的实验装置上进行了裸鼠离体皮肤的葡萄糖透皮抽取和检测实验,研究了化学促渗剂和电流切换技术对无创血糖检测的影响.实验结果显示,使用化学促渗剂后葡萄糖的渗透量是不使用促渗剂情况下的2.29倍,采用电流切换技术,能减缓长时间通电对皮肤的刺激,在皮下葡萄糖浓度0～18 mmol/L范围内,生物传感器的响应电流与皮下葡萄糖浓度具有较好的相关性(R=0.9886,n=7).此外,还进行了与生物传感器配合使用的腕式仪表的研制,为实现糖尿病人血糖闭环控制奠定技术基础.     

基于DSP与FPGA的实时功率谱分析仪

设计了一套实时功率谱分析系统,主要用于信号的实时功率谱分析。采用DSP浮点芯片TMS32C6713作为系统的主处理单元,负责进行功率谱分析;FPGA芯片Spartan xc2s200为主控制单元,并通过CY7C68013 USB芯片与基于LabVIEW的上位机进行通信。为了保证系统的实时性,在DSP中使用了实时操作系统内核DSP/BIOS.它提供了抢占式多线程、硬件抽象、与寄存器配置等功能。分别采用频率为25 Hz、100 Hz的正弦信号对该系统进行标定。     

新型EEG检测干电极设计制备和测试研究

设计制作了一款新型的脑电干电极,用于实现对EEG信号的检测。相较于传统的湿电极,该新型电极在测试过程中不需要导电介质,有效降低了实验准备过程的复杂度,可以大大缩短实验准备时间。而且,其接触电阻可以和湿电极在同一数量级,从而可实现长时间实时稳定测量EEG。利用聚吡咯石墨烯纳米复合物对电极探头进行修饰,对干电极与头皮的接触阻抗进行了阻抗谱测试,可以有效降低接触电阻,提高信号的稳定性和可靠性。采用自制干电极与碗状湿电极,在不同脑区进行了脑电信号检测的对比实验,信号线性相关度均在90%以上,将干电极检测的脑电信号分解,分解波段波形符合脑电信号特征波特征,证明该新型干电极可用于无发区和有发区脑电信号的检测。搭建了基于新型干电极的无线脑电采集分析系统,实现了简单的脑机接口设计,进一步证明了干电极的实用性。