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含微透镜的零模波导器件用于增强荧光信号强度
被引量：
2
1
作者
付博文
郭振
+3 位作者
俞鹏飞
李传宇
张芷齐
周连群
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第8期1921-1930,共10页
本文设计并研制了一种改进的零模波导器件,采用此种器件实现了荧光信号的增强,解决了荧光串扰等问题。采用微纳加工手段实现了这一器件的制备,该器件通过微透镜与纳米孔的结合减少了荧光的发散角,荧光的相长干涉增强了检测信号的强度。...
本文设计并研制了一种改进的零模波导器件,采用此种器件实现了荧光信号的增强,解决了荧光串扰等问题。采用微纳加工手段实现了这一器件的制备,该器件通过微透镜与纳米孔的结合减少了荧光的发散角,荧光的相长干涉增强了检测信号的强度。具体地,采用电子束光刻制备了直径可控的纳米孔阵列,结合紫外光刻及反应离子刻蚀实现了角度可调的微透镜阵列,并采用ImageJ读取荧光灰度值进行了信号比对。通过与未改进的零模波导器件相比,改进后的器件其荧光信号增强了14.5倍,信噪比提升了9倍。通过SEM表征,该器件的纳米孔直径为(100.3±4.9)nm;微透镜倾角(21.1±0.7)°。改进的零模波导器件在增强了荧光信号的同时有效减少了荧光串扰的问题,相关研究对微弱荧光检测、荧光串扰等问题提供了一种可行的解决思路。
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关键词
零模波导
纳米孔
微透镜
荧光信号检测
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职称材料
倏逝场照明的集成零模波导纳米孔芯片
被引量：
1
2
作者
俞鹏飞
付博文
+3 位作者
李传宇
李超
周连群
郭振
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期62-70,共9页
为了降低零模波导照明系统的成本、缩小尺寸,设计并完成衍射光栅、光波导以及零模波导的片上集成,并对集成化芯片的微纳结构及性能进行验证。采用时域有限差分法对集成化芯片进行了仿真设计,基于微纳加工手段制备出片上衍射光栅、光波...
为了降低零模波导照明系统的成本、缩小尺寸,设计并完成衍射光栅、光波导以及零模波导的片上集成,并对集成化芯片的微纳结构及性能进行验证。采用时域有限差分法对集成化芯片进行了仿真设计,基于微纳加工手段制备出片上衍射光栅、光波导以及零模波导阵列结构,对微观结构进行表征,并借助荧光微球对芯片的性能进行验证。通过荧光微球测试,制备的集成化芯片可以实现荧光微球的有效激发;通过微观结构表征,衍射光栅周期为(352.8±2.6)nm,齿宽为(155.3±2.4)nm,刻蚀深度为(67.8±3.5)nm;光波导芯层的宽度为(504.05±10.35)nm,高度为(184.9±8.9)nm;零模波导直径为(200.2±6.4)nm,深度为(301.3±7.6)nm,满足设计要求。芯片尺寸为22 mm×22 mm,最小线宽为155 nm,通过8个衍射光栅、约1000条光波导以及数十万个零模波导阵列结构的片上集成,为零模波导的照明提供了一种紧凑且有效的解决方案。
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关键词
集成光学
光波导
衍射光栅
零模波导阵列
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职称材料
用于核酸提取样本容积最优化的等频率运动控制
3
作者
蒋新
姚佳
+4 位作者
李东书
王天一
李金泽
李莹雪
周连群
《中国测试》
CAS
北大核心
2023年第11期157-165,共9页
为实现核酸提取振荡运动下样本容积最优化,将等频率运动控制算法应用于核酸提取过程中,通过提高核酸提取运动过程的平稳性,使振荡运动下核酸样本容积得到有效提升。基于搭建的STM32高精度控制平台,通过等频率离散化的方式控制步进电机使...
为实现核酸提取振荡运动下样本容积最优化,将等频率运动控制算法应用于核酸提取过程中,通过提高核酸提取运动过程的平稳性,使振荡运动下核酸样本容积得到有效提升。基于搭建的STM32高精度控制平台,通过等频率离散化的方式控制步进电机使用Sigmoid曲线实现加减速过程,实现步进电机的平滑、精确控制。提出的等频率离散加减速运动控制算法可解决变速过程中速度变化不平稳问题。对比等时间采样的实验表明,相同实验参数下,采用等频率离散的方式比等时间离散能更快达到目标频率。在精度对比上,采用等频率离散的方式在定位精度上比等时间离散法提高39.47%。在核酸提取应用中,等频率离散法比等时间离散法可有效提高核酸样本容积20.62μL。与传统Sigmoid函数模型实现S型曲线加减速控制算法相比,等频率离散法可提升运动定位精度使抽提过程更加顺滑,有效提高了核酸提取振荡运动下的样本容积。
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关键词
步进电机
核酸提取
加减速控制
SIGMOID函数
定位精度
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职称材料
题名
含微透镜的零模波导器件用于增强荧光信号强度
被引量：
2
1
作者
付博文
郭振
俞鹏飞
李传宇
张芷齐
周连群
机构
复旦大学工程与应用技术研究院
中国科学院
苏州
生物医学工程技术研究所
中国科学院生物医学检验技术重点实验室
季华实验室
中国科学技术大学
苏州国科芯感医疗科技有限公司
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第8期1921-1930,共10页
基金
国家重点研发计划资助项目(No.2018YFF01011003)
国家自然科学基金青年基金项目(No.61874133,No.61901469,No.22005331)
+6 种基金
江苏省重点研究开发项目(No.BE2019684,No.BE2018080,No.BE2020768)
江苏省政策引导类计划(No.BZ2019069)
季华实验室资助项目(No.X190181TD190)
中科院青年创新促进会资助项目(No.2019322,No.2018360,No.201856)
中国科学院科研仪器设备研制项目(No.YJKYYQ20200046,No.YJKYYQ20190057),中国科学院重大科研仪器研制项目(No.ZDKYYQ20210004)
中国科学院苏州生物医学工程技术研究所自主部署项目(No.Y851591105,No.E055011301)
苏州市科技支撑计划资助项目(No.SYG201907)。
文摘
本文设计并研制了一种改进的零模波导器件,采用此种器件实现了荧光信号的增强,解决了荧光串扰等问题。采用微纳加工手段实现了这一器件的制备,该器件通过微透镜与纳米孔的结合减少了荧光的发散角,荧光的相长干涉增强了检测信号的强度。具体地,采用电子束光刻制备了直径可控的纳米孔阵列,结合紫外光刻及反应离子刻蚀实现了角度可调的微透镜阵列,并采用ImageJ读取荧光灰度值进行了信号比对。通过与未改进的零模波导器件相比,改进后的器件其荧光信号增强了14.5倍,信噪比提升了9倍。通过SEM表征,该器件的纳米孔直径为(100.3±4.9)nm;微透镜倾角(21.1±0.7)°。改进的零模波导器件在增强了荧光信号的同时有效减少了荧光串扰的问题,相关研究对微弱荧光检测、荧光串扰等问题提供了一种可行的解决思路。
关键词
零模波导
纳米孔
微透镜
荧光信号检测
Keywords
zero mode waveguides
nanopore
microlens
fluorescence signal detection
分类号
TP212.3 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
倏逝场照明的集成零模波导纳米孔芯片
被引量：
1
2
作者
俞鹏飞
付博文
李传宇
李超
周连群
郭振
机构
中国科学技术大学
中国科学院
苏州
生物医学工程技术研究所中国科学院生物医学检验技术重点实验室
复旦大学
苏州国科芯感医疗科技有限公司
季华实验室
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期62-70,共9页
基金
国家重点研发计划资助项目(No.2018YFF01011003)
国家自然科学基金青年基金资助项目(No.61874133,No.61901469,No.22005331)
+7 种基金
江苏省重点研究开发项目(No.BE2019684,No.BE2018080,No.BE2020768)
江苏省政策引导类计划(No.BZ2019069)
季华实验室资助项目(No.X190181TD190)
中科院青年创新促进会资助项目(No.2019322,No.2018360,No.201856)
中国科学院科研仪器设备研制项目(No.YJKYYQ20200046,No.YJKYYQ20190057)
中国科学院重大科研仪器研制项目(No.ZDKYYQ20210004)
苏州市科技支撑计划资助项目(No.SYG201907)
中国科学院苏州生物医学工程技术研究所自主部署项目(No.Y851591105,No.E055011301)。
文摘
为了降低零模波导照明系统的成本、缩小尺寸,设计并完成衍射光栅、光波导以及零模波导的片上集成,并对集成化芯片的微纳结构及性能进行验证。采用时域有限差分法对集成化芯片进行了仿真设计,基于微纳加工手段制备出片上衍射光栅、光波导以及零模波导阵列结构,对微观结构进行表征,并借助荧光微球对芯片的性能进行验证。通过荧光微球测试,制备的集成化芯片可以实现荧光微球的有效激发;通过微观结构表征,衍射光栅周期为(352.8±2.6)nm,齿宽为(155.3±2.4)nm,刻蚀深度为(67.8±3.5)nm;光波导芯层的宽度为(504.05±10.35)nm,高度为(184.9±8.9)nm;零模波导直径为(200.2±6.4)nm,深度为(301.3±7.6)nm,满足设计要求。芯片尺寸为22 mm×22 mm,最小线宽为155 nm,通过8个衍射光栅、约1000条光波导以及数十万个零模波导阵列结构的片上集成,为零模波导的照明提供了一种紧凑且有效的解决方案。
关键词
集成光学
光波导
衍射光栅
零模波导阵列
Keywords
integration optics
optical waveguide
diffraction grating
zero-mode waveguide array
分类号
TP212.3 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
用于核酸提取样本容积最优化的等频率运动控制
3
作者
蒋新
姚佳
李东书
王天一
李金泽
李莹雪
周连群
机构
徐州医科大学
中国科学院
苏州
生物医学工程技术研究所中国科学院生物医学检验技术重点实验室
苏州国科芯感医疗科技有限公司
出处
《中国测试》
CAS
北大核心
2023年第11期157-165,共9页
基金
国家自然科学基金青年基金资助项目(61901469)
江苏省重点研究开发项目(BE2020768)
中国科学院科研仪器设备研制项目(YJKYYQ20200046)。
文摘
为实现核酸提取振荡运动下样本容积最优化,将等频率运动控制算法应用于核酸提取过程中,通过提高核酸提取运动过程的平稳性,使振荡运动下核酸样本容积得到有效提升。基于搭建的STM32高精度控制平台,通过等频率离散化的方式控制步进电机使用Sigmoid曲线实现加减速过程,实现步进电机的平滑、精确控制。提出的等频率离散加减速运动控制算法可解决变速过程中速度变化不平稳问题。对比等时间采样的实验表明,相同实验参数下,采用等频率离散的方式比等时间离散能更快达到目标频率。在精度对比上,采用等频率离散的方式在定位精度上比等时间离散法提高39.47%。在核酸提取应用中,等频率离散法比等时间离散法可有效提高核酸样本容积20.62μL。与传统Sigmoid函数模型实现S型曲线加减速控制算法相比,等频率离散法可提升运动定位精度使抽提过程更加顺滑,有效提高了核酸提取振荡运动下的样本容积。
关键词
步进电机
核酸提取
加减速控制
SIGMOID函数
定位精度
Keywords
stepper motor
nucleic acid extraction
acceleration and deceleration control
Sigmoid function
positioning accuracy
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TB9 [机械工程—测试计量技术及仪器]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
含微透镜的零模波导器件用于增强荧光信号强度
付博文
郭振
俞鹏飞
李传宇
张芷齐
周连群
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
倏逝场照明的集成零模波导纳米孔芯片
俞鹏飞
付博文
李传宇
李超
周连群
郭振
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
用于核酸提取样本容积最优化的等频率运动控制
蒋新
姚佳
李东书
王天一
李金泽
李莹雪
周连群
《中国测试》
CAS
北大核心
2023
0
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职称材料
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