基于MEMS技术的安培酶免疫传感器研究 被引量：3

1

作者 边超 许媛媛 +3 位作者 孙红光 张虹 陈绍凤 夏善红 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第11期2195-2198,共4页

该文采用MEMS工艺制备可集成安培酶免疫传感器,用于人免疫球蛋白IgG的检测。该传感器以硅作为基底,铂作为电极,工作电极敏感面积1mm2。SU-8胶形成的微反应池结构使该传感器试剂用量仅为μl量级。聚吡咯作为酶与电极之间的电子转移基体... 该文采用MEMS工艺制备可集成安培酶免疫传感器,用于人免疫球蛋白IgG的检测。该传感器以硅作为基底,铂作为电极,工作电极敏感面积1mm2。SU-8胶形成的微反应池结构使该传感器试剂用量仅为μl量级。聚吡咯作为酶与电极之间的电子转移基体聚合于工作电极敏感表面,戊二醛作为交联剂进行抗体(羊抗人IgG)的固定。抗体与酶标抗体(辣根过氧化物酶HRP标羊抗人IgG)对人IgG进行特异性夹心识别,通过检测酶标HRP对底物H2O2催化产生的电流信号实现免疫检测。该传感器工作电压?0.3V,检测下限5ng/ml,线性范围5～255ng/ml,响应时间3min,具有响应快、下限低、试剂用量少、微型化、便于集成等优点。 展开更多

关键词 安培酶免疫传感器 MEMS 聚吡咯 IGG

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基于微/纳米加工技术的微型电化学免疫传感器研究 被引量：4

2

作者 许媛媛 边超 +1 位作者 陈绍凤 夏善红 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第05B期2149-2152,共4页

生物传感器的研制越来越趋向于微型化、集成化、智能化以及无创伤的方向发展.研制基于微/纳米加工技术的电化学免疫传感器顺应了这一趋势,利用微电子机械系统(MEMS)技术在硅基芯片上制备微型三电极系统和SU-8微型池,并采用自组装单层膜... 生物传感器的研制越来越趋向于微型化、集成化、智能化以及无创伤的方向发展.研制基于微/纳米加工技术的电化学免疫传感器顺应了这一趋势,利用微电子机械系统(MEMS)技术在硅基芯片上制备微型三电极系统和SU-8微型池,并采用自组装单层膜和纳米金修饰微型电极表面用于抗体的固定化,研制出新型的电化学免疫传感器.研究表明,这种微型电化学免疫传感器易于实现批量生产,便于集成,检测过程只需要少量的样品,大大降低有毒试剂的消耗,减少环境污染,同时具有分析成本低,响应时间快,检测下限低和适用于现场快速检测等优点. 展开更多

关键词 微/纳米加工技术 微型电化学免疫传感器 微电子机械系统(MEMS) 抗体

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传感器芯片系统研究与应用 被引量：1

3

作者 夏善红 边超 +7 位作者 孙楫舟 陈贤祥 彭春荣 董汉鹏 陈庆永 佟建华 郑凤杰 张虹 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2009年第B11期6-9,共4页

基于微纳制造、微电子等技术的传感器芯片系统具有体积小、质量轻、功耗低、易于批量化生产、成本低、易于集成化等优点,是传感技术领域的一个重要研究方向。近年来相关的研究主要包括微纳传感器芯片、微传感器阵列、多传感器集成芯片... 基于微纳制造、微电子等技术的传感器芯片系统具有体积小、质量轻、功耗低、易于批量化生产、成本低、易于集成化等优点,是传感技术领域的一个重要研究方向。近年来相关的研究主要包括微纳传感器芯片、微传感器阵列、多传感器集成芯片系统、传感器与电路集成芯片系统、微流控芯片系统、无线网络传感器节点芯片系统等。文中分别以糖化血红蛋白免疫传感器、催化燃烧气体传感器和电场传感器为例,简要介绍若干典型的生物量、化学量和物理量微传感器系统及其应用。 展开更多

关键词 微型 传感器 芯片系统

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基于MEMS技术微型静电场传感器系统设计与研制 被引量：1

4

作者 刘世国 彭春荣 +1 位作者 陈贤禅 夏善红 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2009年第B11期326-327,共2页

针对基于MEMS技术的微型静电场传感器的输出信号微弱、信噪比低等特点,采用高精度运算放大器和直接数字合成器芯片设计出了一种基于封装小但没有浮点运算器的单片机的微型静电场传感器系统,并通过一定的算法解决了单片机运算能力弱的问... 针对基于MEMS技术的微型静电场传感器的输出信号微弱、信噪比低等特点,采用高精度运算放大器和直接数字合成器芯片设计出了一种基于封装小但没有浮点运算器的单片机的微型静电场传感器系统,并通过一定的算法解决了单片机运算能力弱的问题,最终整个系统的测试精度能达到5%,分辨率能达到500 V/m,检测时间小于1 s. 展开更多

关键词 微型静电场传感器 微弱信号 相关检测

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基于分子印迹聚合膜的胆固醇丝网印刷生物传感芯片 被引量：4

5

作者 薛茜男 边超 +4 位作者 任振兴 孙楫舟 卞贺明 韩泾鸿 夏善红 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期2735-2739,共5页

该文基于自组装技术在丝网印刷金电极表面制备分子印迹膜,研制胆固醇电化学仿生生物传感芯片。利用扫描电镜(SEM)对平面裸金电极、厚膜裸金电极及其修饰电极进行了形貌的分析比较,采用循环伏安分析法对电极修饰过程的电化学特性进行表征... 该文基于自组装技术在丝网印刷金电极表面制备分子印迹膜,研制胆固醇电化学仿生生物传感芯片。利用扫描电镜(SEM)对平面裸金电极、厚膜裸金电极及其修饰电极进行了形貌的分析比较,采用循环伏安分析法对电极修饰过程的电化学特性进行表征,采用计时电流法对胆固醇生物传感芯片的浓度响应特性进行检测。结果表明,基于丝网印刷工艺的厚膜电极不仅能满足自组装分子印迹仿生膜的修饰,而且电极表面具有明显的纳米放大效应。传感器对0～700nM不同浓度胆固醇进行检测,线性范围50nM～700nM,灵敏度达到-4.94μA/[lg(nM)],线性相关系数为0.994。该胆固醇传感芯片具有较高的准确性,检测准确度达到了99.56%。 展开更多

关键词 电化学传感芯片 分子印迹 自组装单层膜 胆固醇 丝网印刷

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基于双层电化学结构的微型安培免疫传感器 被引量：1

6

作者 边超 许媛媛 +2 位作者 孙红光 陈绍凤 夏善红 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2006年第1期1-3,共3页

文中利用MEMS工艺在硅基底上制备铂微电极芯片,并采用双层电化学结构进行抗体的固定,用于人免疫球蛋白IgG的安培酶免疫检测.第一层为聚吡咯过渡层,第二层为抗体与聚邻苯二胺的共聚层.该传感器工作电压-0.3 V,检测下限5 ng/mL,线性范围5... 文中利用MEMS工艺在硅基底上制备铂微电极芯片,并采用双层电化学结构进行抗体的固定,用于人免疫球蛋白IgG的安培酶免疫检测.第一层为聚吡咯过渡层,第二层为抗体与聚邻苯二胺的共聚层.该传感器工作电压-0.3 V,检测下限5 ng/mL,线性范围5～355 ng/mL,响应时间3～5 min,具有制备简便、响应快、下限低、试剂用量少、微型化、便于集成等优点. 展开更多

关键词 安培酶免疫传感器 电化学聚合 聚吡咯 聚邻苯二胺 IGG

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微结构TRAIL生物传感器的研制 被引量：1

7

作者 张虹 巩祥鹏 +1 位作者 韩泾鸿 黄俊琪 《广西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2005年第1期92-94,共3页

TRAIL是新的肿瘤坏死因子之一,仅诱导肿瘤细胞和病毒感染细胞凋亡,而不引起正常细胞凋亡.这一特点在肿瘤治疗中具有潜在的广泛应用前景.介绍了一种可用于检测TRAIL的场效应型免疫生物传感器,叙述了其工作原理和制备方法.传感器是以离子... TRAIL是新的肿瘤坏死因子之一,仅诱导肿瘤细胞和病毒感染细胞凋亡,而不引起正常细胞凋亡.这一特点在肿瘤治疗中具有潜在的广泛应用前景.介绍了一种可用于检测TRAIL的场效应型免疫生物传感器,叙述了其工作原理和制备方法.传感器是以离子敏场效应管为基础,利用抗原和抗体免疫反应的特异性结合构成的.采用吸附方法将TRAIL抗体制备在离子敏场效应管敏感栅上形成生物敏感膜.实验结果表明,用场效应型免疫传感器能快速检测TRAIL受体,响应时间为3～5min;TRAILR1的检测范围:0.1～100mg/L;实验所需样本量少,对临床肿瘤治疗具有积极的意义. 展开更多

关键词 生物传感器 TRAIL 肿瘤 物理电子学

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基于自组装分子印迹膜的胆固醇电化学传感器 被引量：1

8

作者 薛茜男 边超 +3 位作者 任振兴 卞贺明 韩泾鸿 夏善红 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2009年第B11期162-163,170,共3页

基于自组装技术在丝网印金电极表面制备分子印迹膜,研制胆固醇电化学仿生传感器。采用循环伏安分析法对电极修饰过程的电化学特性进行表征,采用计时电流法对胆固醇传感器的浓度响应特性进行检测。将传感器对0～700nM不同浓度胆固醇进行... 基于自组装技术在丝网印金电极表面制备分子印迹膜,研制胆固醇电化学仿生传感器。采用循环伏安分析法对电极修饰过程的电化学特性进行表征,采用计时电流法对胆固醇传感器的浓度响应特性进行检测。将传感器对0～700nM不同浓度胆固醇进行检测,线性范围为100～700 nM,灵敏度为-2.4 nA/nM. 展开更多

关键词 分子印迹 自组装单层膜 胆固醇 电化学传感器

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具有自定位功能的无线传感器网络节点设计与实现 被引量：1

9

作者 孟令军 夏善红 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2007年第10期76-78,共3页

介绍了一种具有自定位功能的无线传感器网络节点。它包括dsPIC6014A微控制器、512 KB的SRAM,2.4 GHz波段的RF收发模块、音频收发模块及电源管理模块等。节点通过测量RF同步信号与音频信号的时间差来测量节点间的间隔距离,通过获取多个... 介绍了一种具有自定位功能的无线传感器网络节点。它包括dsPIC6014A微控制器、512 KB的SRAM,2.4 GHz波段的RF收发模块、音频收发模块及电源管理模块等。节点通过测量RF同步信号与音频信号的时间差来测量节点间的间隔距离,通过获取多个节点的距离参数来实现节点的自定位。利用实时时钟实现的电源管理模块完成节点的工作与休眠状态功耗控制。测试数据表明:该节点最远测距距离超过25 m,误差小于3%,休眠状态时的能源消耗小于12μW. 展开更多

关键词 无线传感器网络 节点定位 音频测距 实时时钟

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TRAIL受体微阵列生物传感器检测系统的初步应用

10

作者 黄俊琪 张虹 +3 位作者 巩祥鹏 韩泾鸿 李娟 吴长有 《中国免疫学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期494-496,F0003,F0004,共5页

目的:肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(TNF-relatedApoptosis-inducedLigand,TRAIL)受体微阵列生物传感器检测系统为离子敏场效应型(Ionsensitivefieldeffecttransistor,ISFET)免疫生物传感器,利用此检测系统检测细胞表面的TRAIL受体。方... 目的:肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(TNF-relatedApoptosis-inducedLigand,TRAIL)受体微阵列生物传感器检测系统为离子敏场效应型(Ionsensitivefieldeffecttransistor,ISFET)免疫生物传感器,利用此检测系统检测细胞表面的TRAIL受体。方法:将1∶10稀释的4种TRAIL受体的抗体吸附在此型免疫生物传感器上,对正常血管内皮细胞株EVC9611、肺癌细胞株AS49-DDP、舌癌细胞株Tca8113以及白血病人来源的白细胞进行检测。结果:这种微阵列传感器检测系统可以同时检测细胞表面的4种TRAIL受体,并发现正常血管内皮细胞株EVC9611和舌癌细胞株Tca8113的细胞表面没有4种TRAIL受体的表达,而肺癌细胞株AS49-DDP细胞表面的TRAILR2表达较多,白血病人来源的白细胞4种受体都有表达。结论:研制的TRAIL受体微阵列生物传感器检测系统可以有效地同时检测各种细胞表面的4种TRAIL受体,为进一步使用TRAIL治疗肿瘤提供基础资料。 展开更多

关键词 TRAIL受体 微阵列 离子敏场效应型 免疫生物传感器

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一种透皮无创血糖检测系统的设计与实验验证 被引量：4

11

作者 肖宏辉 常凌乾 +2 位作者 杨庆德 贺银增 蔡新霞 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2796-2802,共7页

介绍了一种基于反离子电渗方法的非侵入式血糖监测系统。该系统通过集成恒电流源和双恒电势仪电路,配合高灵敏度介体酶传感器,实现了反离子电渗抽取和抽取至体表葡萄糖的检测。并且通过良好的降噪和提升采样精度的设计,有效提高了测量... 介绍了一种基于反离子电渗方法的非侵入式血糖监测系统。该系统通过集成恒电流源和双恒电势仪电路,配合高灵敏度介体酶传感器,实现了反离子电渗抽取和抽取至体表葡萄糖的检测。并且通过良好的降噪和提升采样精度的设计,有效提高了测量的准确性。根据所检测的葡萄糖浓度与组织液葡萄糖浓度以及血糖浓度间相对稳定的对应关系,本系统可以自动计算出血糖浓度。经过动物实验验证:该无创血糖监测系统经过一次有创校准后能够实现血糖监测。对比常规的有创测量方法,在动物血糖自然变化状态下,该系统的监测结果能够很好地反映出血糖的平均浓度值;在人为干预动物血糖浓度的情况下,该系统的监测结果能够较好地反映出血糖的变化趋势。 展开更多

关键词 血糖 无创测量 反离子电渗 中国实验用小型猪

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WSN节点声测距TOA值频域估计方法 被引量：9

12

作者 孟令军 王宏涛 夏善红 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期993-997,共5页

该文研究了节点声测中TOA值的频域估计方法,与基于幅度检测的时域分析法相比,低信噪比下的测距精度高。它采用递归型的Goertzel短时频率分析算法。通过优化声信号频率及Goertzel算法窗口长度,实现了定点计算算法,节点采集测距信号的同... 该文研究了节点声测中TOA值的频域估计方法,与基于幅度检测的时域分析法相比,低信噪比下的测距精度高。它采用递归型的Goertzel短时频率分析算法。通过优化声信号频率及Goertzel算法窗口长度,实现了定点计算算法,节点采集测距信号的同时进行TOA值估计。论文还提出了一种多阈值的TOA值估计方法,提高了低信噪比下的TOA值检测精度。算法在一个具有dsPIC6014A微处理器的节点进行了验证。节点测距试验结果表明,该算法在低信噪比下的定位精度较高,可实现25m内的节点测距和定位,测距误差<3%。 展开更多

关键词 无线传感器网络 节点定位 GOERTZEL算法 TOA 声测距

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单晶硅振动环陀螺仪的制作 被引量：5

13

作者 张明 陈德勇 王军波 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期2454-2460,共7页

为了简化电容式振动环陀螺仪的制作方法,进一步提高成品率,提出了一种结合反应离子深刻蚀(DRIE)与阳极键合的陀螺仪制备方法。分析了振动环陀螺的工作原理,指出了传统工艺存在的缺陷;对该制作方法所采用的工艺流程进行了详细设计,分析... 为了简化电容式振动环陀螺仪的制作方法,进一步提高成品率,提出了一种结合反应离子深刻蚀(DRIE)与阳极键合的陀螺仪制备方法。分析了振动环陀螺的工作原理,指出了传统工艺存在的缺陷;对该制作方法所采用的工艺流程进行了详细设计,分析了不同工艺参数对陀螺仪性能的影响,并依据分析和实验结果改进了工艺流程和参数。最后,采用该方法制作了振动环式微机械陀螺仪并进行了测试。实验结果表明,采用该方法能成功制作电容间隙为3μm、厚度为80μm的振动环式陀螺仪微结构。与传统的制作方法相比,工艺流程大为简化,掩模板数量从7块减少到2块,满足器件性能可靠、工艺简单、成品率高的要求。 展开更多

关键词 微机械加工工艺 深刻蚀 阳极键合 振动环陀螺

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氧化钴催化薄膜的制备及在微量氨检测中的应用

14

作者 董汉鹏 陈庆永 夏善红 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期51-53,共3页

利用溅射法在多孔聚四氟乙烯薄膜上制备了铂金属和金属钴,利用阳极氧化法将金属钴氧化成氧化钴,并将氧化钴制成工作电极;在相同的聚四氟乙烯薄膜上制备了铂黑电极,以氢气为参比气体。选择电极工作电位为0.33 V,检测合成氨联醇工艺原料... 利用溅射法在多孔聚四氟乙烯薄膜上制备了铂金属和金属钴,利用阳极氧化法将金属钴氧化成氧化钴,并将氧化钴制成工作电极;在相同的聚四氟乙烯薄膜上制备了铂黑电极,以氢气为参比气体。选择电极工作电位为0.33 V,检测合成氨联醇工艺原料气中微量氨的含量。检测器对体积分数1.0×10-6的氨气输出电流27.8μA,检出限为体积分数0.08×10-6,响应速度45 s,恢复速度100 s,氨气浓度在0～2.0×10-6范围内,检测器电流输出与氨气浓度呈线性关系。 展开更多

关键词 微量氨气检测器 氧化钴 催化电极 控制电位电解池

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一种单晶硅振动环陀螺仪的设计与制作

15

作者 张明 陈德勇 王军波 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2009年第B11期316-317,349,共3页

介绍了振动环式陀螺仪的基本工作原理,分析了传统的振动环式陀螺仪所存在的缺陷。并针对这些问题,设计和制作了一种单晶硅式振动环陀螺仪。该陀螺仪采用硅玻璃键合工艺制作,利用振动环作为敏感元件,选取静电激励、电容检测的工作方式。... 介绍了振动环式陀螺仪的基本工作原理,分析了传统的振动环式陀螺仪所存在的缺陷。并针对这些问题,设计和制作了一种单晶硅式振动环陀螺仪。该陀螺仪采用硅玻璃键合工艺制作,利用振动环作为敏感元件,选取静电激励、电容检测的工作方式。设计陀螺仪的工作频率高于15 kHz,以降低了环境对陀螺仪性能的影响。陀螺仪的制作方法简单,只需要2块掩模板,便于批量化生产。 展开更多

关键词 振动环 陀螺仪 硅玻璃键合

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一种音频测距信号到达时刻估计方法

16

作者 孟令军 夏善红 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2007年第11期22-24,27,共4页

对音频测距信号到达时刻的精确估计是利用音频信号实现远距离无线传感器网络节点定位的关键。研究比较了几种常用的音频测距信号到达时刻估计方法,并提出了一种基于数字整流处理的到达时刻估计方法。它包括信噪比增强、去除直流分量、... 对音频测距信号到达时刻的精确估计是利用音频信号实现远距离无线传感器网络节点定位的关键。研究比较了几种常用的音频测距信号到达时刻估计方法,并提出了一种基于数字整流处理的到达时刻估计方法。它包括信噪比增强、去除直流分量、全波整流、低通滤波、到达时刻估计等过程。该方法在以dsPIC6014A单片机为控制器的节点进行了实验验证,测试结果表明:处理4 096点(12位量化)数据的计算时间约为1.5 s(10MHz时钟),30m距离处的时间值估计误差小于3.5%。 展开更多

关键词 无线传感器网络 节点定位 音频测距 到达时刻估计

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抑郁症静息脑电的小波包节点功率谱熵分析 被引量：7

17

作者 盖淑萍 刘欣阳 +3 位作者 刘军涛 孔壮 徐声伟 蔡新霞 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第3期6-9,共4页

头皮脑电(EEG)信号反映了大脑皮层神经元细胞群自发性节律性的电生理活动,含有丰富的生理与病理信息,是临床脑神经与精神疾病诊断的重要依据。针对抑郁症的研究和诊断中缺少客观有效的量化参数和指标的状况,提出一种基于小波包分解节点... 头皮脑电(EEG)信号反映了大脑皮层神经元细胞群自发性节律性的电生理活动,含有丰富的生理与病理信息,是临床脑神经与精神疾病诊断的重要依据。针对抑郁症的研究和诊断中缺少客观有效的量化参数和指标的状况,提出一种基于小波包分解节点重构信号的功率谱熵值(记为W值)的脑电信号分析方法,并利用此方法对静息态的脑电信号进行计算和分析。实验和分析结果表明:抑郁症患者脑电信号S32节点(频率24~32 Hz)的熵值(置信区间[0.012 9,0.017 6])在部分脑区显著大于正常健康人(置信区间[0.024 6,0.030 3]),显示抑郁症病人快波节律的能量分布存在弥散性,符合现在关于抑郁症患者自我调节能力减弱的发病机制。对结果进行了T检验统计分析,证明了这种辨别方法的准确性和可行性,将为抑郁症疾病检测诊断提供有效的量化物理指标。 展开更多

关键词 脑电 小波包变换 功率谱熵 抑郁症 T检验

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