一、压电石英晶体传感器对血浆纤维蛋白原检测的实验研究(论文文献综述)
扶梅,司士辉,冯浪霞,张润[1](2021)在《高频相移压电石英凝血检测系统》文中研究指明使用33 MHz压电石英晶体作为传感元件,基于DDS固定频率激励与智能化相位响应,研制了一款高频相移压电石英传感系统。采用凝血试剂干粉修饰法制备了一次性血凝检测片,提出了一种基于微分数据处理方式监测凝血时间的新方法。与标准的凝血时间相比,该方法的测量误差低于10%,表明该系统具有即时检测凝血时间的潜力,为小型便携式血凝检测仪的开发提供了一种有效方法。
潘存泽[2](2021)在《基于QCM检测的软件系统设计与实现》文中认为在大数据和智能化的时代浪潮下,人们对于微小信号的测量有着更进一步的追求,这就推动了新型传感器和高精度检测系统的发展。和传统的传感器相比,具有高灵敏度、良好的稳定性、因不同镀膜而具有的多样性等特点的石英晶体微天平(Quartz Crystal Microbalance,QCM),不仅结合了化学、材料、物理等领域的优势,给传感器领域带来了更多可研究的方向,也给高精度传感和测量带来了一种新的研究途径。本文的主要内容如下:1、本文从QCM的基本结构展开,深入研究了QCM的基本检测理论和相关模型,着重对QCM液相环境进行了研究,研究了液体负载与QCM频率响应的相关性,而后研究了QCM阻抗变换测量原理,并与传统起振电路测量方法进行比较,最终结合液相负载模型给出QCM凝血检测系统的整体设计与实现。2、本文设计了一种QCM凝血检测系统,研究了整个系统的检测信号流图,通过硬件平台的整体结构框图,结合QCM频率响应与网络分析仪的测量参数,研究出检测系统软件所需要监测的重点参数信号,然后研究了相关通信协议及配置,最终采用USB虚拟串口实现通信,并利用Python构建了上位机系统的框架,实现了上位机系统的界面设计、通信、信号处理、数据保存与数据可视化处理等功能,演示了上位机系统与硬件平台的通信过程,实现对凝血实验数据的实时监测记录与分析。3、使用本文设计的QCM凝血检测系统并结合临床医学相关理论构建了凝血实验,最后利用整套凝血检测系统进行了相关凝血实验,着重研究了文中检测系统对凝血实验的实时监测效果,并对相关凝血实验结果进行了分析,研究了凝血时间与观测现象之间的关系。
张丰[3](2019)在《基于氮化铝压电薄膜的谐振式粘度传感器研究》文中指出粘度是最重要的流体性质之一,用于表征流体抵抗位置变化的能力。粘度传感器在生物医学、石油化工以及汽车工业等领域有广泛的应用。比如在汽车工业中,润滑油被用作发动机润滑剂,必须将油的粘度保持在特定范围内以提供所需的功能。粘度测量通常使用复杂的大型仪器进行,需要不断校准和长时间等待。因此,开发小型化、低成本并能够实时进行粘度监测的传感器对促进国民经济发展意义重大。基于微机械(MEMS)加工的谐振式传感器由于具有高灵敏度,小尺寸、低成本和能够实时读出数据等优点非常适合用于开发和制造新型小型化传感器。特别是氮化铝(AlN)薄膜材料,由于其独特的CMOS兼容特性,近几年基于MEMS加工的氮化铝谐振式传感器引起了极大的关注。本课题针对粘度传感器小型化、低成本化的问题,使用MEMS加工技术开发基于氮化铝压电薄膜的谐振式粘度传感器。致力于解决高质量的氮化铝压电薄膜材料的制备和器件的MEMS加工工艺问题。在粘度测量时由于谐振型传感器容易受到环境温度影响带来频率漂移,因此,在谐振型粘度传感器中实现温度解耦,非常具有研究价值。另一方面,随着生物医学领域对传感器小型化的要求,也将目光转向于MEMS加工的谐振式传感器。许多生物传感可以转化为对粘度量的传感,比如在人类凝血时间测量方面。生物医学领域通常要求对温度的精确控制,因此,在单个器件中集成温度传感和粘度传感非常具有研究价值。本论文的主要工作包括:(1)讨论了声波在固体中的传播特性,分别推导了瑞利波模态和兰姆波模态波动方程。从理论上论证了在一个谐振式传感器中同时激发瑞利波和兰姆波的可行性。通过分析兰姆波模态和液体的相互作用,建立了AlN谐振式粘度传感器的液体粘度传感机制。根据瑞利波和兰姆波理论设计了AlN谐振式粘度传感器芯片,推导了谐振式粘度传感器芯片的机电等效模型,并从模型分析粘度和温度对传感器的作用机制。利用COMSOL有限元仿真软件分析了传感器的各模态的振动模式,通过理论模型和仿真优化设计了具有两个模态的传感器芯片,设计了一套双模态的温度自解耦实现方案。(2)优化设计了一套基于脉冲直流磁控溅射法制备AlN薄膜的工艺,研究了衬底材料、衬底温度、溅射功率、气体流量比、工艺真空度、溅射功率等工艺参数对AlN压电薄膜质量的影响。制备了高质量的AlN压电薄膜,进行了材料表征,压电系数达到-7.4 pC/N,同时实现了半高宽FWHM小于2°。开发了一套基于微纳加工的AlN谐振器芯片制备工艺。主要包括芯片版图的设计、AlN压电薄膜制备和刻蚀、叉指换能器IDT制备、器件背面深硅刻蚀等工艺。成功制备了性能优良的AlN谐振式传感器芯片。(3)开发了温度自解耦的氮化铝谐振式粘度传感器,用于温度解耦的粘度密度乘积(η·ρ)0.5传感。谐振器的兰姆波模态对粘度密度乘积和环境温度都敏感,而瑞利波模态仅对环境温度敏感并且不受液体特性的影响。这两种谐振模态的独特性质是由于声能的不同空间分布造成的。利用上述特征,提出了拍频策略以将温度影响与粘度密度乘积测量分离,从而在单个声波谐振器芯片中实现与温度无关的粘度密度积测量。实验结果表明,在2080℃的宽温度范围内,实现了与温度无关的牛顿流体粘度密度积测量。传感器灵敏度可以达到-0.36 MHz/kg·m-2·s-0.5。这项工作非常适用于环境温度波动较大的液体特性测量场合,例如石油和天然气勘探,汽车和航空应用。(4)将氮化铝谐振器用于人体血液凝固的动力学分析。设计了适用于血液凝固时间检测的传感器系统,凝血过程增加的血浆粘度引起的谐振器的电学参数变化可用于监测凝血过程。通过特别的传感器设计,实现了在凝血时间测量的同时进行温度监控。传感器的粘度灵敏度为-0.1MHz/mPa·s,线性度随温度的增高下降,20℃时为0.9837。粘度测量分辨力随溶液粘度的增高下降,1 mPa·s时为0.0568mPa·s。传感器两个模态在各液体浓度下的最大抖动幅值都小于20 kHz。传感器温度监测灵敏度为-16 KHz/℃。设计的传感器系统所需的血浆样品体积仅为1.2μL。通过拟合时频曲线提供凝血时间和血浆温度。这项工作在单个谐振器中实现了在凝血时间测量的同时进行温度波动的监测,非常适用于对温度有严格要求的生物反应相关的传感应用。
池秀芳[4](2019)在《基于双谐振器的液体粘度检测研究》文中研究指明粘度是直接反映液体特性的重要参数,在医学、石油、化工、纺织等行业应用非常广泛。本文分析了测量液体粘度传统方法的原理并指出其不足,并提出利用石英晶体微天平系统检测液体粘度的方法。石英晶体微天平(quartz crystal microbalance,QCM)是一种新型传感器技术。传统的QCM是厚度场激励模式,电极位于石英晶体的两侧,在液相中工作时被测液体会对电极造成一定的腐蚀。而横向场激励模式的QCM的电极位于石英晶体的同一侧,工作时不与被测液体直接接触,从而延长了QCM的使用寿命。首先详细阐述了石英晶体的物理特性与基本工作原理。QCM质量效应解释QCM检测微小质量的原理,即Sauerbrey方程;在液相中工作时,QCM谐振频率还会受被测液体粘度与密度的影响,即Kanazawa-Gordon方程。结合Sauerbrey与Kanazawa-Gordon方程,确定利用双谐振器检测粘度液体的可行性。本文设计了一种双谐振器结构(QCM-A和QCM-B)用来检测液体粘度,其中QCM-A与QCM-B的电极结构相同,感应层面不同,QCM-A感应面是光滑的,而QCM-B感应面上刻有微槽。关于QCM-B上微槽的大小设计,本文采用有限元ANSYS Workbench软件和Workbench Acoustic Extension声学插件对QCM-B进行理论仿真。针对不同微槽大小的QCM-B,计算QCM-B在空气中和粘度液体中的谐振频率,优化设计QCM-B上的微槽尺寸。结合有限元计算结果和MEMS微加工技术完成芯片的工艺制作。考虑到双谐振器的实际应用,设计了结构简单、便于拆卸、可重复利用的三层流通池结构,用于装载双谐振器芯片。利用本文设计的双谐振器进行粘度液体的测试,根据实验数据对比分析,获得双谐振器检测液体粘度的灵敏度与QCM-B上微槽尺寸关系,并验证了基于双谐振器检测液体粘度的准确性。
张晓青[5](2019)在《新型适配体压电传感器的构建及在检测结核分枝杆菌中的应用》文中指出因感染结核分枝杆菌引起的结核病是一种严重威胁人类健康的慢性传染病,已成为全世界广泛关注的公共卫生问题。在18世纪欧洲工业革命时期,发生结核病的大流行,时至今日,结核病仍然是全球面临的的最重大公共卫生挑战之一。目前,全球每年结核病的新增病例约130万,每15秒出现一例死亡病例。在我国,全国每年结核病新增病例13万,结核病发病人数居全球第三位。更为严峻的是,近年来耐药结核病疫情问题日渐突出。我国耐药结核病人数已经居全球第二位,每年新增病例约12万人。对结核分枝杆菌的快速检测,是结核病防治和治疗的重要保障,是控制其传播的关键步骤之一。适配体(aptamer)是通过体外SELEX技术筛选得到的单链DNA或RNA,对靶标具有高特异性和高亲和力识别和结合能力,易于化学合成,易修饰,稳定性好,而且在室温下,以及变性和复性后可重复使用,这些优势使其作为分子器件、亲和分离材料和治疗剂等被广泛用于生物传感器。鉴于此,本课题首先筛选结核分枝杆菌菌株H37Rv的适配体,将其作为分子探针修饰在多通道串联式压电石英晶体(MSPQC)传感器的电极上,结合碳纳米管或金纳米粒子,构建新型传感器用于结核分枝杆菌的直接检测,其检测快速、灵敏,无需进行额外的分离和培养。MSPQC传感器能灵敏检测电参数的变化,是一种灵敏、快速、操作简单、低成本的检测技术,被广泛应用于微生物的分析研究中。本课题组设计了一系列基于MSPQC系统的传感器用于检测结核分枝杆菌,这些方法都需要经过培养,而结核分枝杆菌的生长速度又很缓慢,因此其检测时间无法满足对结核杆菌早期检测的要求。在课题组前期研究的基础上,本课题致力于开发灵敏、快速、准确、造价低廉便于推广的新型MSPQC传感器的研制。拟筛选结核分枝杆菌的适配体,以此作为检测探针,实现无需培养、快速特异性检测的目的。鉴于此,开展了以下研究工作:(1)利用cell-SELEX技术建立结核分枝杆菌适配体的筛选策略。以结核分枝杆菌为筛选靶标,设计全长为78 nt的单链DNA文库,为保证足够的库容量,将随机序列设计在中间,此单链DNA文库的库容量为435。采用对称PCR制备双链DNA,再以此为模板,进行不对称PCR,并用电泳胶进行产物单链DNA的纯化,从而保证亚文库的质量和数量。为提高筛选的效率和质量,从第4轮开始用金黄色葡萄球菌、耻垢结核分枝杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、大肠杆菌作为靶标进行反筛,减少筛选轮次,提高适配体和结核分枝杆菌之间的结合率。同时,为了提高筛选的效果,对亚文库和结核分枝杆菌的投入量进行逐轮递减,并对PCR条件进行了优化,用荧光分光光度法和流式细胞技术监测了适配体的富集程度。(2)结核分枝杆菌适配体的克隆、测序及鉴定分析。对第14轮筛选的产物进行克隆和测序,通过蓝白斑实验,挑取40个克隆子,其中有效适配体序列有39条,对这些有效序列的一级结构序列的进行对比分析,获得它们的同源性信息。而这些序列的二级结构则通过软件模拟,利用荧光分析法测定结构最稳定、自由能最小的4条代表序列与结核分枝杆菌间的结合力,结果显示适配体Apt1与结核分枝杆菌H37R有最高亲和力,Kd值为37?4 nmol/L。并将适配体Apt1进行FITC荧光修饰,对靶标菌进行定量及特异性考察。结果表明,适配体Apt1可以高特异性识别结核分枝杆菌,对基因高度同源、细胞结构相似的耻垢分枝杆菌没有交叉结合。对结核分枝杆菌的定量分析结果表明,在102-107 cfu/mL范围内,频移值与结核分枝杆菌浓度的对数具有良好的线性关系,可以利用频移值对结核分枝杆菌进行定量测定。(3)基于适配体Apt1对结核分枝杆菌H37Rv的特异性识别,利用导电性能良好的单壁碳纳米管(SWCNT),联合高灵敏度的MSPQC构建了一种SWCNT/H37Rv aptamer/Au-IDE MSPQC传感器,用于检测结核分枝杆菌。检测原理为,修饰在电极上的适配体Apt1通过π-π堆积与SWCNT结合被吸附到电极表面,当H37Rv存在时,由于适配体Apt1与H37Rv特异结合,导致SWCNT从电极上脱落,从而引起电信号发生变化,该变化由MSPQC灵敏响应。该传感器的检测限为100 cfu/mL,检测时间为70 min,为验证所提出方法的准确性,用该传感器检测45个临床样品中的H37Rv时,检测结果与培养法检测结果无明显差异。表明提出的传感器具有高特异性、无需培养分离、快速灵敏、准确等优点。(4)构建了DNA-AuNPs/MSPQC传感器,通过将筛选的结核分枝杆菌H37Rv适配体作为传感器的检测探针,设计了能与适配体末端互补的DNA序列作为捕获探针,借助AuNPs易于修饰、生物相容性好、具有良好导电性的特点,实现了结核分枝杆菌的快速检测。首先,通过适配体Apt1识别H37Rv,形成H37Rv-适配体复合物,再通过适配体末端与电极上的捕获探针杂交结合,引起电极表面阻抗值发生变化,该变化由MSPQC灵敏响应。利用该传感器,在65 min内完成了对H37Rv的检测,检测下限为100 cfu/mL。其检测灵敏、快速,无需任何培养和标记。(5)构建以H37Rv适配体为识别探针,AuNPs-DNA介导的H37Rv aptamer/AuNPs-DNA/MSPQC传感器。设计了三种AuNPs修饰的寡核苷酸片段AuNPs-DNA。这些寡核苷酸分别含有12、12和13个碱基,与37 nt H37Rv适配体杂交。通过Au-S键将H37Rv适配体固定在Au叉指电极表面。然后通过与三个设计的AuNPs-DNA探针杂交,在电极表面形成一个导电层。当H37Rv存在时,它与适配体特异结合,导致AuNPs-DNA从电极上脱离。因此,导电层被适配体和细菌组成的非导电复合物所取代。这些变化由MSPQC系统监测。构建的传感器在2 h内实现了检测限低至100 cfu/mL的检测。
原通磊[6](2010)在《基于液体电谐振原理的布洛芬缓释胶囊体外释放度及对血凝影响的研究》文中提出现代药物为人们解除病痛的同时我们也发现服药是一件很麻烦的事,一般药物每日需服3次,有些需要的次数可能更多。由于药物在体内有一代谢过程,药物在病变部位只有达到一定浓度才能发挥治疗作用。服药间隔时间过长或过短对机体都是不利的,间隔时间过长可造成体内药物浓度不够,间隔时间过短造成药物的蓄积,可能会带来一定的毒副作用。因此遵循较严格的服药时间是必要的,但这并不容易做到。既能达到有效治疗浓度,又减少病人服用次数是医务人员和患者所共同希望的。缓释类药物的出现可能达到这样的目的。缓释类药物的特点是能控制药物释放速度,较平稳地发挥药效。在药物缓释类药物剂型的研制过程中,药物在人体内释放度的研究就显得尤其重要。同时,血凝研究是近年来较热点、发展较快的技术之一。在评价某种药物药效必定首先要考虑其安全性,其对血凝的影响,是衡量其安全性指标之一。目前对缓释类药物在人体外释放度以及体内血药浓度的测定,主要是用的高效液相色谱法。本文通过部落芬缓释胶囊为例,介绍一种基于液体谐振原理的研究缓释胶囊类药物释放度和人体血药浓度,以及研究药物对凝血影响的新方法。此方法可以对缓释类药物体外释放整个过程进行连续监控,而不像高效液相色谱法只能测定某个时间点的释放度;同时在测定血药浓度及药物对血凝影响时,操作更加方便,所用时间更短,并且比目前市场上所用血凝仪更加廉价。本文介绍的基于液体电谐振原理的缓释类药物释放度及血凝测试方法,通过测定血浆电谐振频率的变化来反应血浆的指标及凝固的过程;实验采用了液体谐振测量装置来测量血浆的电谐振频率,测量系统包括待测溶液,指叉型传感器,振荡电路,SP312等精度频率检测仪,USB数据传输,PC机数据显示以及相应的上位机软件部分组成。通过对布洛芬缓释胶囊体外释放整个过程中谐振频率的变化监控以及对药血血浆凝固过程电谐振频率变化的监控,充分说明了此测量方法在测量缓释类药物释放度以及测试药物对血凝影响研究领域具有非常实用的发展前景。就缓释类药物释放度测定来说,此法更具简洁性和连续性;就药物对血凝影响研究来说,此法达到了较光学浊度法,双磁路磁珠法和压电石英晶体法更好更简易的研究血凝的方法;在医学上更好的为血凝这一领域提供既便利又简捷而且成本低的测量装置。
屈玲,府伟灵[7](2009)在《一种压电石英晶体凝血传感器检测血浆纤维蛋白原的方法》文中认为目的采用模糊推理与解耦控制技术、集成温湿度传感器对温度和湿度进行控制,建立一种压电石英晶体凝血传感器检测血浆纤维蛋白原的方法。方法利用单片机模糊控制器和解耦控制,确定血浆纤维蛋白原凝集反应的起点和终点。结果试验表明上述方法能有效提高温湿度的控制精度,该方法的检测结果与STAGO磁珠检测法的相关性好(r=0.949)。结论该反应的起点和终点的判别方便、可靠、准确,且操作简单、快速,成本低廉,重复性好,适用于临床检测。
周宇坤[8](2008)在《基于液体电谐振原理的血凝测试方法研究》文中指出血凝研究是近年来较热点、发展较快的技术之一。目前市场上的血凝仪多采用凝固法进行测量,按其测量原理可分为光学浊度法和双磁路磁珠法两类。凝固法是通过检测血浆在凝血激活剂作用下的一系列物理量的变化(光、电、机械运动等),由计算机分析所得数据并将之换算成最终结果,所以也可将其称作生物物理法;光学式血凝仪是根据凝固过程中浊度的变化来测定凝血的;双磁路磁珠法其原理是利用血浆凝固过程中,在其内部运动的物体所受阻力增加,因此通过测定受阻情况可以反映血浆凝固情况;另外近些年还有很多人采用压电石英晶体法来进行血凝研究。本文介绍了一种基于液体电谐振原理的血凝测试方法,通过测定血浆电谐振频率的变化来反应血浆凝固的过程;通过大量重复实验我们发现,任何液体都有其特定的电谐振频率,且电谐振频率与液体自身的性质有关。当液体的任何性质(如成分、电导率、浓度、pH值、密度、粘度等)发生改变时,那么该液体的电谐振频率也会发生相应的变化。利用液体的这种电谐振特性,我们来测量血浆凝固过程中谐振频率的变化;当血浆任何性质发生变化,那么这时的血浆已经不是原来的血浆了,其谐振频率一定会发生变化。在血浆凝固过程中,血浆的性质发生了根本改变,因此通过测定其电谐振频率便可以反应血浆凝固的过程。实验采用了液体谐振测量装置来测量血浆的电谐振频率,测量系统包括待测溶液,指叉型传感器,振荡电路,SP312等精度频率检测仪,USB数据传输,PC机数据显示以及相应的上位机软件部分组成。通过对血浆以及溶液电导率、浓度、pH值等一系列实验数据的测量充分说明了液体电谐振原理的血凝测试的可行性,并且这种测试方法更加形象具体地反映了血液凝固的实际情况。达到了较光学浊度法,双磁路磁珠法和压电石英晶体法更好更简易的研究血凝的方法;在医学上更好的为血凝这一领域提供既便利又简捷而且成本低的测量装置,因此这种测量方法在血凝研究领域具有更加实用的发展前景。
吴永强,王茜[9](2006)在《压电生物传感器的研究进展》文中研究说明压电生物传感器是一种将高灵敏的压电传感器与特异的生物反应结合在一起的新型生物分析方法,这一方法不需要任何标记,且仪器构造简单、操作方便,引起人们的兴趣,并已成为当前生物传感器领域中的一个研究热点。本文就压电生物传感器在气体、微生物、病毒、蛋白质及基因检测等方面的研究应用作一评述。
赵猛[10](2006)在《凝血酶原时间压电传感器频率动态响应规律的研究及压电凝血传感器检测系统的研制》文中研究说明生物分析是生命科学中一个重要的领域。近年来,压电传感器检测技术逐渐成为生物分析中的研究热点,其基本原理是利用石英晶体振荡特性对石英晶体表面质量负载(质量效应)和反应体系物理性状如密度、粘度、电导率(非质量效应)等的改变具有高度敏感的特性,通过对石英晶体进行适当的生物学处理和结构设计,构建出具有具有ng级检测能力的生物传感器。目前,压电传感器在分子识别、临床诊断、分子成膜过程、表面性质、毒理研究等领域中已得到较为广泛的应用。凝血与纤溶系统是血液系统的一个重要组成部分,主要功能是维持生理性止血和生理性抗凝的功能。凝血系统异常常与多种疾病相关,且通常具有严重的后果,如中风、血友病等等。临床实践中,在采取某些医疗措施之前,也必须充分了解该病人的凝血功能情况。因此,凝血系统功能的检查对医疗者和医疗对象都十分重要。压电传感器具有灵敏度高、可实时检测、体积小、成本低廉等特点,因此,研究将压电传感器应用于凝血时间检测将具有潜在的广阔的应用前景。在前期研究中,我们已经构建出了压电凝血检测仪的核心平台和分析软件,并证明了利用压电传感器检测凝血功能具有可行性。但是,该研究平台需要进一步改进和完善以提高其稳定性和实用性,在分析压电凝血试验数据的方法上也需要建立统一的标准,才能保证实验的重复性和准确性能满足研究和实际应用的需要。目的:改进压电凝血传感器检测池及检测仪;开发更加实用、使用方便并具有强大数据处理功能的专用软件;在此基础上研究凝血反应压电传感器频率动态响应规律,建立有效的PT实验结果处理模型并探索压电传感器检测临床标本的可行性。方法:1.选用基频为10 MHz的AT切型银膜电极石英晶体传感器构建螺旋式检测池,使不同检测池具有同质性。在传感器上下各垫加一O形硅胶密封圈,并置于金属基座上。在此基础上采用金属螺母螺旋加压的方式使检测池密封并保证传感器单面触液,并增强检测池屏蔽电磁干扰的能力。
二、压电石英晶体传感器对血浆纤维蛋白原检测的实验研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、压电石英晶体传感器对血浆纤维蛋白原检测的实验研究(论文提纲范文)
(1)高频相移压电石英凝血检测系统(论文提纲范文)
0 引言 |
1 系统原理 |
2 系统设计 |
2.1 系统的搭建 |
2.2 一次性血凝检测片的设计 |
3 凝血实验与结果分析 |
3.1 液血时间的测定 |
3.2 结果分析 |
4 结论 |
(2)基于QCM检测的软件系统设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文研究内容及章节安排 |
1.4 本章小结 |
第二章 QCM的检测原理 |
2.1 QCM基本理论 |
2.1.1 QCM结构 |
2.1.2 QCM的压电效应 |
2.1.3 QCM工作原理 |
2.1.4 QCM质量灵敏度积分平均检测模型 |
2.1.5 QCM等效模型 |
2.2 QCM应用模型 |
2.2.1 QCM气相模型 |
2.2.2 QCM液相模型 |
2.2.3 QCM液滴负载检测模型 |
2.3 QCM检测系统组成 |
2.4 本章小结 |
第三章 QCM凝血检测系统的设计与实现 |
3.1 系统整体方案 |
3.1.1 整体方案概述 |
3.1.2 系统关键信号描述 |
3.2 系统通信方案设计与实现 |
3.2.1 通信方案的确定 |
3.2.2 USB虚拟串口通信优势 |
3.2.3 USB的通信结构 |
3.2.4 USB的传输要素 |
3.2.5 USB的传输类型 |
3.2.6 USB的通信和枚举过程 |
3.3 上位机系统需求分析 |
3.3.1 上位机编译环境 |
3.3.2 上位机需求分析和功能 |
3.4 上位机的实现 |
3.4.1 上位机架构设计 |
3.4.2 上位机功能实现 |
3.4.3 上位机程序可执行文件化 |
3.5 上位机展示 |
3.5.1 上位机工作流程 |
3.5.2 上位机整体展示 |
3.6 本章小结 |
第四章 实验过程及结果分析 |
4.1 实验过程概述 |
4.1.1 实验理论分析 |
4.1.2 上位机实验展示 |
4.1.3 实验安排和结果展示 |
4.1.4 实验结果分析 |
4.2 本章小结 |
第五章 全文总结与展望 |
5.1 本文总结 |
5.2 后续工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 USB相关表格 |
附录2 USB配置部分代码 |
附录3 上位机相关代码 |
附录4 实验数据表 |
(3)基于氮化铝压电薄膜的谐振式粘度传感器研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 研究课题的背景与意义 |
1.2 传统粘度传感器研究现状 |
1.2.1 毛细管粘度计 |
1.2.2 落球式粘度计 |
1.2.3 旋转粘度计 |
1.2.4 振动粘度计 |
1.3 MEMS粘度计 |
1.3.1 石英晶体谐振式粘度计 |
1.3.2 MEMS悬臂梁粘度计 |
1.3.3 体声波粘度计 |
1.3.4 兰姆波粘度计 |
1.4 凝血时间测量研究现状 |
1.5 论文的研究意义与主要内容 |
1.5.1 研究意义 |
1.5.2 主要研究内容 |
2 声波传播理论和相关研究模型 |
2.1 粘度概念 |
2.2 固体中的声波 |
2.2.1 声波的波动方程 |
2.2.2 瑞利波 |
2.2.3 兰姆波 |
2.3 压电现象 |
2.4 等效电路模型 |
2.5 小结 |
3 谐振型粘度传感器的芯片设计 |
3.1 传感器芯片的传感原理与芯片结构 |
3.2 传感器的温度特性 |
3.2.1 温度对谐振式传感器的影响 |
3.2.2 温度补偿方法 |
3.2.3 粘度传感器的双模态温度补偿 |
3.3 压电材料的选择 |
3.4 氮化铝谐振器设计 |
3.4.1 传感器结构 |
3.4.2 又指换能器 |
3.4.3 反射栅 |
3.4.4 IDT指条宽度与指间尺寸 |
3.4.5 叉指换能器的参数 |
3.4.6 反射栅参数的确定 |
3.4.7 IDT与反射栅间距的确定 |
3.4.8 电极材料的选择 |
3.4.9 基底材料的选择 |
3.5 传感器芯片的有限元仿真 |
3.6 谐振式粘度传感器的电学模型 |
3.7 小结 |
4 传感器芯片的MEMS加工 |
4.1 AlN压电材料 |
4.2 AlN压电薄膜的制备 |
4.3 磁控溅射工艺参数的影响 |
4.3.1 基底材料的影响 |
4.3.2 溅射工艺真空度的影响 |
4.3.3 N_2/Ar气体流量比的影响 |
4.3.4 衬底温度的影响 |
4.3.5 溅射功率的影响 |
4.3.6 预溅射时间对AlN生长的影响 |
4.4 工艺参数及AlN压电薄膜性能测试 |
4.5 传感器芯片的MEMS加工 |
4.5.1 工艺流程设计 |
4.5.2 器件的版图设计 |
4.5.3 器件制作的流程 |
4.5.4 准备SOI硅片基片 |
4.5.5 生长AlN种子层 |
4.5.6 Mo基底电极的生长 |
4.5.7 生长AlN压电薄膜层 |
4.5.8 谐振器叉指换能器的制备 |
4.5.9 SiO_2 抗氧化层的制备和AlN刻蚀 |
4.5.10 SiO_2 刻蚀露出IDT电极 |
4.5.11 溅射连接线和图形化 |
4.5.12 焊线盘的图形化 |
4.5.13 背面硅支撑层的刻蚀 |
4.6 器件的芯片级测试 |
4.7 小结 |
5 温度自解耦粘度传感器测试与分析 |
5.1 温度自解耦粘度传感器的设计 |
5.2 传感器与液体相互作用 |
5.3 测试平台搭建及传感器测试 |
5.4 氮化铝谐振式粘度传感器常温下测试 |
5.4.1 氮化铝谐振式粘度传感器常温下测试 |
5.4.2 氮化铝谐振式粘度传感器误差分析 |
5.5 氮化铝谐振式粘度传感器温度自解耦 |
5.5.1 温度在液体粘度测量中的影响 |
5.5.2 温度解耦方案及测试 |
5.6 小结 |
6 氮化铝谐振式传感器对凝血时间测试与分析 |
6.1 凝血时间测试传感器的设计 |
6.1.1 凝血时间测试传感器小型化的意义 |
6.1.2 温度监控的重要性 |
6.1.3 传感器结构 |
6.2 传感器测试 |
6.3 传感器误差分析 |
6.4 实时血液凝固监测 |
6.4.1 光学检测技术测量血液凝固过程 |
6.4.2 氮化铝谐振式传感器测量凝血过程 |
6.4.3 氮化铝谐振式传感器测量凝血过程中的温度监控 |
6.5 小结 |
7 总结与展望 |
7.1 论文的主要研究内容与结论 |
7.2 论文主要创新点 |
7.3 论文的不足与后续工作展望 |
参考文献 |
附录 |
A 攻读博士学位期间发表的相关论文 |
B 攻读博士学位期间参与的相关课题 |
C 学位论文数据集 |
致谢 |
(4)基于双谐振器的液体粘度检测研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 引言 |
1.1.2 液体粘度检测技术 |
1.1.3 石英晶体微天平 |
1.2 国内外研究 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 论文研究内容及意义 |
1.4 本章小结 |
第二章 QCM的理论分析 |
2.1 QCM工作原理 |
2.1.1 石英晶体的基本特性 |
2.1.2 石英晶体谐振器的质量效应 |
2.1.3 石英晶体谐振器在液体中的测量 |
2.2 石英晶体双谐振器检测液体粘度的可行性分析 |
2.3 本章小结 |
第三章 有限元仿真与分析 |
3.1 有限元仿真计算 |
3.1.1 微槽谐振器的模态分析 |
3.1.2 微槽谐振器在粘度液体中的湿模态分析 |
3.2 加槽QCM设计的优化 |
3.3 本章小结 |
第四章 双谐振器的芯片设计制作与测试系统 |
4.1 双谐振器芯片设计制作 |
4.1.1 双谐振器结构和电极的设计 |
4.1.2 双谐振器感应面的设计 |
4.1.3 双谐振器芯片工艺制作 |
4.2 测试系统 |
4.3 本章小结 |
第五章 系统测试与结果分析 |
5.1 基于阻抗分析仪的测试系统 |
5.2 谐振器对液体粘度的测试 |
5.2.1 单通道谐振器在粘度液体中的测试 |
5.2.2 双谐振器在粘度液体中的测试 |
5.2.3 双谐振器检测液体粘度的准确性验证 |
5.3 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 工作总结 |
6.2 未来展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(5)新型适配体压电传感器的构建及在检测结核分枝杆菌中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 结核分枝杆菌检测方法 |
1.2.1 病原学检测法 |
1.2.2 血清学检测法 |
1.2.3 分子生物学检测法 |
1.3 适配体技术 |
1.3.1 SELEX技术简介 |
1.3.2 适配体筛选技术的改进 |
1.3.3 适配体的结构 |
1.3.4 适配体传感器的开发 |
1.4 压电传感技术 |
1.4.1 压电石英晶体(PQC)传感系统的检测原理 |
1.4.2 压电传感器的应用 |
1.5 本文构思 |
第二章 结核分枝杆菌菌体适配体的筛选 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 菌株和试剂 |
2.2.2 实验仪器 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 结核分枝杆菌H37Rv适配体的筛选步骤 |
2.3.2 反筛 |
2.3.3 ss DNA结合率的测定 |
2.3.4 适配体文库富集程度的分析 |
2.4 实验结果与讨论 |
2.4.1 筛选策略的选择 |
2.4.2 结核分枝杆菌H37Rv适配体的筛选 |
2.4.3 高亲和力结核分枝杆菌适配体的富集 |
2.4.4 流式细胞仪检测适配体的富集 |
2.5 小结 |
第三章 结核分枝杆菌适配体的克隆测序及鉴定分析 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 培养基 |
3.2.2 克隆引物及试剂 |
3.2.3 适配体的克隆、测序 |
3.2.4 适配体的序列分析 |
3.2.5 适配体亲和力的测定 |
3.2.6 适配体的特异性 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 结核分枝杆菌适配体的克隆测序、二级模拟结构 |
3.3.2 适配体与结核分枝杆菌解离常数的测定 |
3.3.3 适配体Apt1检测不同浓度的结核分枝杆菌 |
3.3.4 特异性实验 |
3.4 小结 |
第四章 SWCNT/H37Rv aptamer/Au-IDE MSPQC传感器对结核分枝杆菌的快速检测 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 菌株和试剂 |
4.2.2 仪器 |
4.2.3 适配体自组装单分子层在电极上的修饰 |
4.2.4 SWCNT在电极上的修饰 |
4.2.5 样品的检测 |
4.3 实验结果与讨论 |
4.3.1 传感器的响应原理 |
4.3.2 SWCNT/H37Rv aptamer/Au-IDE MSPQC传感器的构建策略 |
4.3.3 SWCNT/H37Rv aptamer/Au-IDE MSPQC传感器的电化学阻抗表征 |
4.3.4 SWCNT的浓度对结核分枝杆菌H37Rv检测的影响 |
4.3.5 其它杂菌的频移响应 |
4.3.6 不同浓度结核分枝杆菌的检测曲线 |
4.3.7 传感器对结核分枝杆菌的特异性检测 |
4.3.8 临床样本的检测 |
4.4 小结 |
第五章 基于H37Rv适配体的DNA-AuNPs/MSPQC传感器高特异性快速检测结核分枝杆菌 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 菌株和试剂 |
5.2.2 仪器 |
5.2.3 基于H37Rv Apt1的DNA-AuNPs/MSPQC传感器的制备 |
5.2.4 样品的检测 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 基于H37Rv适配体的DNA-AuNPs/MSPQC传感器的响应原理 |
5.3.2 基于H37Rv适配体的DNA-AuNPs/MSPQC传感器的构建策略 |
5.3.3 基于 H37Rv 适配体的 DNA-Au NPs/MSPQC 传感器电极修饰的电化学表征 |
5.3.4 基于H37Rv适配体的DNA-AuNPs/MSPQC传感器的典型响应曲线 |
5.3.5 基于H37Rv适配体的DNA-AuNPs/MSPQC传感器的选择性和稳定性 |
5.3.6 捕获探针的浓度对响应信号的影响 |
5.3.7 H37Rv浓度对基于H37Rv适配体的DNA-AuNPs/MSPQC传感器响应信号的影响 |
5.4 结论 |
第六章 AuNPs-DNA介导的H37Rv适配体电化学传感器研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 材料 |
6.2.2 仪器 |
6.2.3 传感器电极的修饰 |
6.2.4 金纳米颗粒的制备 |
6.2.5 AuNPs-DNA的制备及在电极上的修饰 |
6.2.6 凝胶电泳 |
6.2.7 样品的检测 |
6.3 实验结果与讨论 |
6.3.1 AuNPs-DNA/H37Rv aptamer/MSPQC传感器的构建 |
6.3.2 AuNPs-DNA与适配体的杂交链与H37Rv的反应 |
6.3.3 AuNPs-DNA/H37Rv aptamer/MSPQC传感器电极修饰的电化学表征 |
6.3.4 AuNPs-DNA/H37Rv aptamer/MSPQC传感器的典型响应曲线 |
6.3.5 H37Rv适配体浓度对响应信号的影响 |
6.3.6 AuNPs大小对传感器响应信号的影响 |
6.3.7 AuNPs-DNA/H37Rv aptamer/MSPQC传感器的选择性 |
6.3.8 H37Rv浓度对AuNPs-DNA/H37Rv aptamer/MSPQC传感器响应信号的影响 |
6.3.9 临床样本的检测 |
6.3.10 AuNPs-DNA/H37Rv aptamer/MSPQC传感器与其它检测方法的比较 |
6.4 小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
附录:攻读博士学位期间所发表的学位论文 |
致谢 |
(6)基于液体电谐振原理的布洛芬缓释胶囊体外释放度及对血凝影响的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 缓释类药物的研究现状及现有研究方法 |
1.1.1 缓释类药物的研究现状 |
1.1.2 现有研究方法 |
1.1.2.1 体外药物释放度试验 |
1.1.2.2 体内试验 |
1.1.2.3 体内-体外相关性 |
1.2 血凝技术的研究现状及现有研究方法 |
1.2.1 血凝技术的研究现状 |
1.2.2 目前血凝测试的方法和种类 |
1.2.2.1 生物物理法 |
1.2.2.2 生物化学法(底物显色法) |
1.2.2.3 凝固法免疫学方法 |
1.2.2.4 传感器法 |
1.3 缓释类药物释放度研究及血凝研究的目的及意义 |
1.4 本课题研究的主要内容 |
1.5 论文结构的安排 |
第二章 系统的测量原理及器件介绍 |
2.1 压电石英晶体在液相中检测的原理 |
2.1.1 压电石英晶体传感器的基本原理 |
2.1.1.1 压电石英晶体传感器组成 |
2.1.1.2 压电石英晶体传感器构造 |
2.1.2 压电石英晶体传感器非质量效应传感理论 |
2.1.3 压电石英晶体传感器用于凝血检测 |
2.2 液体电谐振原理 |
2.3 电谐振原理应用于血凝 |
2.4 测试装置中元器件的介绍 |
2.4.1 指叉型传感器 |
2.4.2 AT89C2051 单片机 |
2.4.3 XMTG-6000 系列温度控制器 |
第三章 系统的硬件电路设计及软件流程 |
3.1 实验装置的硬件部分 |
3.1.1 传感器与振荡电路 |
3.1.2 温控装置 |
3.1.2.1 温控板硬件电路 |
3.1.2.2 XMTG-6832 温度控制器 |
3.1.3 SP312 等精度频率检测仪 |
3.2 测试装置的软件部分 |
第四章 实验结果及数据分析 |
4.1 实验方法 |
4.1.1 体外释放度的研究 |
4.1.2 体内血药浓度及对血凝影响的研究 |
4.2 实验结果及数据分析 |
4.2.1 体外释放度 |
4.2.1.1 体内血药浓度 |
4.2.1.2 对血凝的影响 |
4.3 测量误差分析 |
第五章 总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
(7)一种压电石英晶体凝血传感器检测血浆纤维蛋白原的方法(论文提纲范文)
1 材料与方法 |
1.1 材料与试剂 |
1.1.1 材料 |
1.1.2 主要试剂 |
1.2 方法 |
1.2.1 压电石英晶体传感器振荡频率检测系统构建 |
1.2.2 温湿度传感器与恒温恒湿箱结构 |
1.2.3 单片机模糊控制器设计 |
1.2.3. 1 温度与湿度的耦合现象 |
1.2.3. 2 模糊控制系统结构 |
1.2.3. 3 模糊及解耦工作过程 |
1.2.3. 4 软件设计 |
1.2.4 石英晶体检测池的制作 |
1.2.5 血浆纤维蛋白原标准曲线的制作 |
1.2.6 血浆纤维蛋白原的检测方法 |
1.3 统计学方法 |
2 结果 |
2.1 单片机模糊控制器和解耦控制 |
2.2 血浆纤维蛋白原检测方法的建立 |
2.3 方法比较 |
3 讨论 |
(8)基于液体电谐振原理的血凝测试方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 血凝技术的发展历史和研究现状 |
1.2 目前血凝测试的方法和种类 |
1.3 血凝测试研究的目的及意义 |
1.4 本课题研究的主要内容 |
1.5 论文结构的安排 |
第二章 系统的测量原理及器件介绍 |
2.1 压电石英晶体在液相中检测的原理 |
2.2 液体电谐振原理 |
2.3 电谐振原理应用于血凝 |
2.4 测试装置中元器件的介绍 |
第三章 系统的硬件电路设计及软件流程 |
3.1 实验装置的硬件部分 |
3.2 测试装置的软件部分 |
第四章 实验结果及数据分析 |
4.1 实验方法 |
4.2 实验结果及数据分析 |
4.3 测量误差分析 |
第五章 从溶液谐振频率特性探讨血凝测试方法的可行性 |
5.1 溶液 pH 值与电谐振频率 |
5.2 溶液电导率与电谐振频率 |
5.3 溶液的浓度、成分与电谐振频率 |
第六章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 电谐振原理血凝测试的发展和展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
(9)压电生物传感器的研究进展(论文提纲范文)
引言 |
1 压电生物传感器的基本原理 |
2 压电生物传感器的种类 |
3 压电生物传感器固定化技术 |
3.1 物理吸附法 |
3.2 交联法 |
3.3 自组装膜 (Sell Assmble Monolayer SAM) |
3.4 蛋白质固定法 |
3.5 其它方法 |
4 压电生物传感器的应用 |
4.1 气相方面的应用 |
4.2 医学检验方面的应用 |
4.3 基因研究方面的应用 |
4.4 其它方面应用 |
5 结语 |
(10)凝血酶原时间压电传感器频率动态响应规律的研究及压电凝血传感器检测系统的研制(论文提纲范文)
英文缩写一览表 |
英文摘要 |
中文摘要 |
论文正文 凝血酶原时间压电传感器频率动态响应规律的研究及压电凝血传感器检测系统的研制 |
前言 |
第一部分 压电凝血传感器检测系统的研制 |
材料和方法 |
结果 |
讨论 |
第一部分照片 |
第二部分 凝血酶原时间压电传感器频率动态响应规律的研究及初步应用 |
一、凝血酶原时间凝血反应机制及体系粘度密度变化规律 |
二、PT 实验压电传感器频率动态响应模型的建立 |
三、PT 实验压电凝血时间计算方法的建立及初步应用 |
讨论 |
全文结论 |
本研究的创新之处 |
存在的问题及展望 |
致谢 |
参考文献 |
文献综述 压电石英谐振生物传感器与凝血功能检测 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表文章及参编专着目录 |
四、压电石英晶体传感器对血浆纤维蛋白原检测的实验研究(论文参考文献)
- [1]高频相移压电石英凝血检测系统[J]. 扶梅,司士辉,冯浪霞,张润. 传感器世界, 2021(06)
- [2]基于QCM检测的软件系统设计与实现[D]. 潘存泽. 电子科技大学, 2021(01)
- [3]基于氮化铝压电薄膜的谐振式粘度传感器研究[D]. 张丰. 重庆大学, 2019(01)
- [4]基于双谐振器的液体粘度检测研究[D]. 池秀芳. 东南大学, 2019(06)
- [5]新型适配体压电传感器的构建及在检测结核分枝杆菌中的应用[D]. 张晓青. 湖南大学, 2019(07)
- [6]基于液体电谐振原理的布洛芬缓释胶囊体外释放度及对血凝影响的研究[D]. 原通磊. 重庆理工大学, 2010(05)
- [7]一种压电石英晶体凝血传感器检测血浆纤维蛋白原的方法[J]. 屈玲,府伟灵. 生物医学工程与临床, 2009(03)
- [8]基于液体电谐振原理的血凝测试方法研究[D]. 周宇坤. 重庆工学院, 2008(06)
- [9]压电生物传感器的研究进展[J]. 吴永强,王茜. 四川理工学院学报(自然科学版), 2006(03)
- [10]凝血酶原时间压电传感器频率动态响应规律的研究及压电凝血传感器检测系统的研制[D]. 赵猛. 第三军医大学, 2006(11)