基于微型光谱仪的多参数水质检测微系统设计与实验 被引量：21

1

作者 魏康林 温志渝 +1 位作者 郭建 陈松柏 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期2009-2014,共6页

针对水资源环境监测与保护的需求,提出了基于微型光谱仪连续光谱分析的多参数水质检测微系统,系统主要由MOEMS微型光谱仪、流路系统、多功能微小型样品反应检测室和嵌入式测控系统组成,具有自动进样和试剂、样品反应体系的自动恒温、搅... 针对水资源环境监测与保护的需求,提出了基于微型光谱仪连续光谱分析的多参数水质检测微系统,系统主要由MOEMS微型光谱仪、流路系统、多功能微小型样品反应检测室和嵌入式测控系统组成,具有自动进样和试剂、样品反应体系的自动恒温、搅拌、光谱检测和数据处理等功能。论文介绍了系统各主要部分的功能与结构,研制出了原理样机,经实验测试验证,研制的多参数水质检测仪能够快速实现多个水质参数的准确检测,满足水质多参数在线监测的应用技术要求,同时具有很大的功能扩展性。 展开更多

关键词 水质检测 微系统 多参数 微型光谱仪

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肿瘤源外泌体的微流控传感芯片分析技术进展

2

作者 杨创 何红 +1 位作者 葛闯 徐溢 《中国生物医学工程学报》 北大核心 2025年第3期345-355,共11页

外泌体作为纳米级囊泡,由多种细胞分泌,携带核酸、蛋白质和脂类等生物活性分子,通过介导细胞间通讯,在多种生理调控和病理过程中发挥关键作用。尤其在肿瘤诊疗领域,外泌体作为独特的生物标志物,在早期诊断、个性化治疗以及预后评估中展... 外泌体作为纳米级囊泡,由多种细胞分泌,携带核酸、蛋白质和脂类等生物活性分子,通过介导细胞间通讯,在多种生理调控和病理过程中发挥关键作用。尤其在肿瘤诊疗领域,外泌体作为独特的生物标志物,在早期诊断、个性化治疗以及预后评估中展现出重要应用价值。近年来,微流控分析技术凭借其高集成度、高灵敏度和快速分析能力,逐渐成为外泌体富集与检测研究的核心工具。综述了免疫吸附、纳米过滤、侧向确定性位移分离、介电泳分离和声泳分离等外泌体分离与富集技术,以及集成荧光、电化学和表面增强拉曼散射等检测分析技术,在微流控芯片的微结构设计和新材料研发方面的研究和应用进展。对比了传统分离检测方法与微流控分析技术的优势和局限。针对复杂样本中外泌体富集与辨识的挑战,探讨了基于微流控分析技术的肿瘤源外泌体检测技术的最新研究,展望了微流控芯片在外泌体高敏高效检测方面的发展前景,为肿瘤精准诊疗提供新思路。 展开更多

关键词 外泌体 微流控分析技术 分离富集 光电原位检测

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基于微型光谱仪的微小型快速生化检测仪设计与实验 被引量：8

3

作者 余清华 温志渝 +3 位作者 陈刚 代微微 刘念慈 武新 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期854-857,共4页

面向野外环境伤病员重要生命参数快速检测的需求,基于MOEMS技术和嵌入式技术,提出了一种基于连续光谱分析的微小型快速生化检测仪新结构。在研究检测对象和方法的基础上,成功研制出基于连续光谱分析的微小型快速生化检测仪原理样机;对... 面向野外环境伤病员重要生命参数快速检测的需求,基于MOEMS技术和嵌入式技术,提出了一种基于连续光谱分析的微小型快速生化检测仪新结构。在研究检测对象和方法的基础上,成功研制出基于连续光谱分析的微小型快速生化检测仪原理样机;对样机的杂散光、吸光度线性度、吸光度重复性、稳定性、温度准确性进行了测试分析,各项指标均达到设计要求;通过临床测试初步实验,可实现钠离子、葡萄糖、血糖等多项重要生命参数的快速检测。 展开更多

关键词 生化分析仪器 MEMS光谱仪 嵌入式 生化检测

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一种新型低噪声真空微电子加速度计的接口ASIC(英文) 被引量：1

4

作者 刘海涛 温志渝 +2 位作者 陈李 温中泉 贺学峰 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第7期911-916,共6页

真空微电子加速度计基于隧道效应而工作,其内部固有的低频噪声(如1/f噪声)大大降低其信噪比,而且也是影响精度和线性度的主要因素。采用混频技术和相关检测算法,本文研制和设计了一种新型低噪声接口ASIC(专用集成电路)。最后测试了加速... 真空微电子加速度计基于隧道效应而工作,其内部固有的低频噪声(如1/f噪声)大大降低其信噪比,而且也是影响精度和线性度的主要因素。采用混频技术和相关检测算法,本文研制和设计了一种新型低噪声接口ASIC(专用集成电路)。最后测试了加速度计的噪声和线性度,在0～200 Hz范围内输出信号平均噪声密度为69μV.Hz-1/2,线性度相关系数为99.99%,最大的非线性度为0.41%。通过实验结果可以看出该电路能大大改善加速度计的噪声特性和线性度,而且该电路设计思想能用于其它隧道效应加速度计。 展开更多

关键词 真空微电子 ASIC 低噪声 混频 相关检测

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气溶胶微生物粒子本征荧光计数仪器设计 被引量：1

5

作者 贾纹纹 谭军 +3 位作者 张秦 党磊 徐溢 陈李 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第3期80-83,共4页

针对气溶胶微生物粒子实时监测的需求,对基于微生物粒子本征荧光和光散射检测方法和装置进行了研究。分析了粒子光散射检测的基本原理,对微生物粒子荧光活性分子以及金黄色葡萄球菌等6种微生物进行了荧光光谱的测试和分析,确定了405nm... 针对气溶胶微生物粒子实时监测的需求,对基于微生物粒子本征荧光和光散射检测方法和装置进行了研究。分析了粒子光散射检测的基本原理,对微生物粒子荧光活性分子以及金黄色葡萄球菌等6种微生物进行了荧光光谱的测试和分析,确定了405nm激发光和双路散射光的整体设计方案。通过对气路和检测腔结构的重要参数仿真,实现了其优化设计,最后,完成了检测装置的构建。初步测试结果表明:该装置实现了对粒子散射光和荧光的同步探测,可以对普通尘埃粒子和微生物粒子进行区分和计数,为进一步开展气溶胶微生物粒子浓度的实时监测仪器研发奠定了基础。 展开更多

关键词 生物光学 微生物粒子 实时监测 本征荧光 粒子计数

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集成纳米增强基底的微流控SERS芯片及其致病菌检测

6

作者 李世芳 何红 +2 位作者 葛闯 陈李 徐溢 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第14期1643-1656,共14页

针对致病菌快速高效的辨识和检测一直是生命科学、医疗诊断、食品安全和环境监测等领域备受关注的热点。微流控芯片分析技术为细菌等微生物的研究和检测提供了新的、高效的途径和平台,将表面增强拉曼散射(Surface En⁃hanced Raman Scatt... 针对致病菌快速高效的辨识和检测一直是生命科学、医疗诊断、食品安全和环境监测等领域备受关注的热点。微流控芯片分析技术为细菌等微生物的研究和检测提供了新的、高效的途径和平台,将表面增强拉曼散射(Surface En⁃hanced Raman Scattering,SERS)光谱检测技术与其结合,成为了具有突出优势的致病菌快速鉴别和检测途径。本文针对基于微流控芯片的SERS分析技术及其应用进行综述,首先对各种SERS增强基底材料进行了介绍和性能比较;然后,系统综述了在微流控芯片上集成SERS基底的方法和技术,分别探讨了在微流控通道中注入纳米金属溶胶的外部注入法,在微流控芯片检测区构建固体纳米结构的内嵌法和在微流控通道中原位制备纳米结构基底的原位制作法;最后,对集成SERS检测技术的微流控芯片分析方法在致病菌定性鉴别和定量检测方面的应用进展予以了综述和展望。 展开更多

关键词 表面增强拉曼散射 纳米增强基底 微流控芯片 致病菌检测

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基于Apt@Au传感器的微囊藻毒素-LR传感检测

7

作者 胥均艳 何薪宇 徐溢 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期105-112,共8页

微囊藻毒素(MC-LR)是国际公共卫生组织已确认的一种神经毒素和致癌物质,其高效检测备受关注。该文通过金硫键作用将适配体直接结合到丝网印刷金电极表面,形成适配体@金(Apt@Au)敏感膜,当样本中存在MC-LR时,敏感膜上的适配体与MC-LR相互... 微囊藻毒素(MC-LR)是国际公共卫生组织已确认的一种神经毒素和致癌物质,其高效检测备受关注。该文通过金硫键作用将适配体直接结合到丝网印刷金电极表面,形成适配体@金(Apt@Au)敏感膜,当样本中存在MC-LR时,敏感膜上的适配体与MC-LR相互作用,引起[Fe(CN)_(6)]^(3-)/[Fe(CN)_(6)]^(4-)探针电对的电子传导发生变化,差分脉冲伏安(DPV)响应电流增加,由此构建了一种用于MC-LR检测的Apt@Au传感器。在优化的实验条件下,采用该传感器检测MC-LR的线性范围为0.001~50.00μg/L,检出限可达0.001μg/L,对微囊藻毒素-LA、微囊藻毒素-YR、节球藻毒素以及水体中常见的金属离子无明显响应,表现出良好的选择性。将其用于合成水样检测也显示出良好的回收率。Apt@Au传感器用于MC-LR检测具有流程简单、检测灵敏度高等优势,拥有良好的应用前景。 展开更多

关键词 MC-LR Apt@Au传感器 DPV检测 环境水样

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基于金属有机骨架薄膜的VOCs气体传感器

8

作者 徐欣悦 侯立威 +1 位作者 张文品 徐溢 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第8期88-92,共5页

金属有机骨架(MOF)材料具有结构多样、高比表面积、孔径可控和主-客体相互作用等特点,在挥发性有机化合物(VOCs)气体传感器的制造方面取得了巨大进展,显示出广阔的应用前景。根据传感器响应信号特征的不同,重点综述了基于MOF敏感膜的VOC... 金属有机骨架(MOF)材料具有结构多样、高比表面积、孔径可控和主-客体相互作用等特点,在挥发性有机化合物(VOCs)气体传感器的制造方面取得了巨大进展,显示出广阔的应用前景。根据传感器响应信号特征的不同,重点综述了基于MOF敏感膜的VOCs气体传感器的最新研究进展,详细阐述了MOF在传感器中的作用及其对灵敏度、选择性和稳定性等传感性能的影响,对存在的问题进行了总结,展望了其发展前景。 展开更多

关键词 金属有机骨架材料 挥发性有机化合物 气体传感器

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基于树莓派的远程水质监测系统设计 被引量：11

9

作者 郭鹏飞 温志渝 +1 位作者 周颖 刘海涛 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2018年第4期186-192,共7页

基于当前水体环境监测网络化、仪器智能化的需求,设计了一种以树莓派+GPRS为核心的多参数水质远程监控系统。通过将GPRS无线传输模块集成到以树莓派为处理单元的水质监测仪中,完成了基于GPRS模块的接收和调度,建立了良好的上位机交互软... 基于当前水体环境监测网络化、仪器智能化的需求,设计了一种以树莓派+GPRS为核心的多参数水质远程监控系统。通过将GPRS无线传输模块集成到以树莓派为处理单元的水质监测仪中,完成了基于GPRS模块的接收和调度,建立了良好的上位机交互软件和存储数据库,用于记录和显示来自监测节点的数据信息,实现了远程水质监测及数据回传功能。一旦监测节点发出报警信息,监控中心与相应移动设备接收数据信息,通过监控中心软件及时采取应对措施。提出了基于GPRS技术和树莓派控制核心的广域水质监测与回传系统,该系统集传感、控制、无线传输于一体,可用于高可扩展性的、可实现最小成本和最大效率的水质监控。 展开更多

关键词 水质监测 树莓派 GPRS 微型光谱仪

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微陀螺滑模控制器中的积分算法设计（英文） 被引量：3

10

作者 田颖 陈李 +1 位作者 陈丹华 王亚运 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期18-22,共5页

为了去除不定积分环节产生的直流偏置项,提出了一种基于"一次移动平均法"的改进积分算法。利用一个整数周期的积分信号值构成一个集合,计算出集合的算术平均值作为瞬时直流偏置,将原积分信号减去该直流偏置,最终可得到无直流... 为了去除不定积分环节产生的直流偏置项,提出了一种基于"一次移动平均法"的改进积分算法。利用一个整数周期的积分信号值构成一个集合,计算出集合的算术平均值作为瞬时直流偏置,将原积分信号减去该直流偏置,最终可得到无直流偏置项的积分信号。为实时更新直流偏置,在每个时钟上升沿将一个积分信号的新采样值加入集合尾部,并去除集合首部的数值点,从而确保集合长度维持固定值并能实时反映出最新的直流偏置。以FPGA为信号处理平台,采用Modelsim仿真和实验测试相结合的方法验证了该算法的可行性。该方法已成功用于电磁式微陀螺仪的滑模控制器之中。同已有方法相比,该积分算法复杂度低、实时性好、易于实现。 展开更多

关键词 积分算法 直流偏置 微陀螺仪 滑模控制器

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梯形梁振动能量收集器的仿真与实验 被引量：5

11

作者 孙亚峰 温泉 +2 位作者 贺显明 路庄 温志渝 《传感器与微系统》 CSCD 2020年第5期7-10,共4页

针对有学者提出将传统矩形梁能量收集器改成梯形梁以提升器件输出性能的优化方案,利用理论和ANSYS有限元仿真软件分析了不同宽度梯形梁对能量收集器各项性能指标的影响,通过实验验证了上述结论。结果表明:随着梯形梁自由端宽度的减小,... 针对有学者提出将传统矩形梁能量收集器改成梯形梁以提升器件输出性能的优化方案,利用理论和ANSYS有限元仿真软件分析了不同宽度梯形梁对能量收集器各项性能指标的影响,通过实验验证了上述结论。结果表明:随着梯形梁自由端宽度的减小,梁表面应力分布更均匀,器件谐振频率降低,输出电压升高。相同负载下,梯形梁能量收集器最大输出电压较同尺寸矩形梁提升了34.97%。 展开更多

关键词 能量收集器 梯形梁 ANSYS 应力分布

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基于紫外-可见光谱分析的水质监测技术研究进展 被引量：39

12

作者 魏康林 温志渝 +2 位作者 武新 张中卫 曾甜玲 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期1074-1077,共4页

光谱分析在水质监测领域的应用是现代环境监测技术的一个重要发展方向。文章论述了基于紫外-可见光谱分析的现代水质监测技术的原理与特点,并从在线监测和原位监测两个方面论述了该技术的主要研究现状与进展,指出了尚需突破的关键技术问... 光谱分析在水质监测领域的应用是现代环境监测技术的一个重要发展方向。文章论述了基于紫外-可见光谱分析的现代水质监测技术的原理与特点,并从在线监测和原位监测两个方面论述了该技术的主要研究现状与进展,指出了尚需突破的关键技术问题,展望了基于集成化微型光谱仪的多参数水质监测微系统及水质监测微系统网络的技术发展趋势,对我国水资源环境监测技术的发展及现代科学仪器的研发具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 水质监测 光谱分析 微型光谱仪

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基于MEMS的结构监测无线传感器网络研究进展 被引量：4

13

作者 魏康林 温志渝 +2 位作者 赵新强 张中卫 曾甜玲 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2010年第4期692-696,共5页

为实现对重大工程结构健康的网络化在线监测,将多功能系统集成的微机电系统(MEMS)微传感器组成分布式无线信息测控网络,基于微机电系统(MEMS)技术的重大工程结构健康监测无线传感器网络是土木工程领域正在发展的技术前沿。该文介绍了国... 为实现对重大工程结构健康的网络化在线监测,将多功能系统集成的微机电系统(MEMS)微传感器组成分布式无线信息测控网络,基于微机电系统(MEMS)技术的重大工程结构健康监测无线传感器网络是土木工程领域正在发展的技术前沿。该文介绍了国外该技术的基础理论模型、关键核心技术和应用开发等方面的研究现状与进展,分析了目前需迫切解决的关键共性技术瓶颈及可行的解决途径,据此提出了研发技术路线,对我国重大工程结构健康检测具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 结构健康监测 无线传感器网络 微传感器 微机电系统(MEMS) 微能源

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基于非接触式拉曼光谱分析人血与犬血的PCA-LDA鉴别方法 被引量：12

14

作者 郑祥权 廖鑫 +1 位作者 徐溢 洪明坚 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期575-582,共8页

将拉曼光谱分析法与数理统计方法有机结合,构建人血与犬血种属判别模型,实现了不同种属血液样本的高效无损鉴别.采用拉曼光谱的无损测试模式对血液样本进行测试,考察了抗凝管管材、聚焦位置及曝光时间等对血液样本拉曼光谱的影响,在激... 将拉曼光谱分析法与数理统计方法有机结合,构建人血与犬血种属判别模型,实现了不同种属血液样本的高效无损鉴别.采用拉曼光谱的无损测试模式对血液样本进行测试,考察了抗凝管管材、聚焦位置及曝光时间等对血液样本拉曼光谱的影响,在激发波长为632.8 nm,光谱扫描范围为200~1800 cm-1,功率衰减率50%,曝光时间5 s及累加次数为2次的优化条件下,获得了无损检测条件下的血液样本拉曼光谱图.针对血液样本组分复杂、拉曼光谱信号基底背景高等问题,提出了基于小波变换去噪,进行分段多项式基线校正的预处理方法,有效解决了血液样本拉曼光谱谱图的高噪音和基线漂移问题.实验选择30例正常人血和33例比格犬血为样本训练集,5例正常人血和5例比格犬血为测试集,基于主成分分析法(PCA)联合线性判别法(LDA)模型,训练集分类正确率达到95.23%,盲测集分类正确率达90.00%.这种基于非接触式血液样本拉曼光谱和PCA-LDA判断模型的测试方法在进出口检验检疫等涉及血液无损鉴别的领域具有广泛的应用价值和前景. 展开更多

关键词 人血 犬血 非接触式拉曼光谱测试 主成分分析法-线性判别法

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一种具有应力隔离结构的扭摆式电容加速度计 被引量：3

15

作者 李源 陈李 +2 位作者 田颖 赵斌 王亚运 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期847-850,共4页

基于硅-玻璃键合工艺的扭摆式加速度计,其信号输出对扭转梁上的应力极敏感,而微加工过程中由于硅、玻璃两种材料热膨胀系数不匹配,会在扭转梁上引入较大的热应力,进而引起加速度计温度漂移。为此,提出一种具有应力隔离结构的扭摆式电容... 基于硅-玻璃键合工艺的扭摆式加速度计,其信号输出对扭转梁上的应力极敏感,而微加工过程中由于硅、玻璃两种材料热膨胀系数不匹配,会在扭转梁上引入较大的热应力,进而引起加速度计温度漂移。为此,提出一种具有应力隔离结构的扭摆式电容加速度计。通过缓冲折叠梁和内支撑框架的优化组合,使热应力难以传递到扭转梁上,从而有效降低加速度计的温度漂移。使用ANSYS软件对加速度计进行了模态和热应力分析,结果表明:工作模态的固有频率为1 352 Hz,远小于其他干扰模态的频率;加速度计的灵敏度为0.386pF/g(g=9.8m/s2);相同条件下,不带隔离结构的扭摆加速度计的热应力主要集中在扭转梁的末端,其最大应力约100 MPa;具有应力隔离结构的加速度计,其热应力主要集中在缓冲折叠梁上,而扭转梁上的应力约为1.7 MPa,仅为前者的1.7%。采用硅-玻璃键合和电感耦合等离子体(ICP)刻蚀工艺,完成了加速度计芯片的制作。 展开更多

关键词 微机电系统 加速度计 温漂 隔离应力 ICP刻蚀

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MEMS单晶硅加热雾化芯片设计与制作 被引量：1

16

作者 韩熠 宋凤民 +3 位作者 李廷华 陈李 吴俊 朱东来 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第10期67-69,共3页

为实现高粘度液体的雾化,提出一种微机电系统(MEMS)单晶硅快速加热雾化芯片。对单晶硅加热芯片结构进行了设计,芯片为10 mm×10 mm的方形,布置了168个边长为500μm的方形雾化孔。通过ANSYS有限元软件进行了电-热耦合仿真,以评估其... 为实现高粘度液体的雾化,提出一种微机电系统(MEMS)单晶硅快速加热雾化芯片。对单晶硅加热芯片结构进行了设计,芯片为10 mm×10 mm的方形,布置了168个边长为500μm的方形雾化孔。通过ANSYS有限元软件进行了电-热耦合仿真,以评估其温度分布均匀性。衬底采用5×10^-3Ω·cm的4 in(l in=2.54 cm)N型(100)硅片,基于各向异性湿法腐蚀工艺完成了微孔阵列和芯片的制造。测试结果表明:室温下芯片电阻约为0.6Ω,且电阻值与温度呈正相关;芯片温度分布均匀,最低温与最高温相差约12.7%;施加3.7 V电压时,芯片在4 s内可升温至300℃,能够实现对甘油的快速雾化。该芯片结构和制作工艺简单,易于实现批量制造。 展开更多

关键词 微机电系统 雾化 高粘度液体 加热芯片

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基于分子印迹技术的细菌传感检测

17

作者 何勇飞 庞义全 +1 位作者 葛闯 徐溢 《生物化学与生物物理进展》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1319-1329,共11页

分子印迹因其材料结构的稳定性及靶标物识别的特异性而被广泛应用于生化分离分析的相关领域。近年来,将具有选择性捕获、分离和富集靶标物等优势的分子印迹技术与生化传感检测技术有机结合,是目前细菌等微生物高效检测领域备受关注的研... 分子印迹因其材料结构的稳定性及靶标物识别的特异性而被广泛应用于生化分离分析的相关领域。近年来,将具有选择性捕获、分离和富集靶标物等优势的分子印迹技术与生化传感检测技术有机结合,是目前细菌等微生物高效检测领域备受关注的研究热点。本文就分子印迹技术在细菌分析中的印迹方法、分析检测技术和典型应用等方面的最新进展进行综述。首先介绍了细菌分子印迹原理,对表面印迹的材料以及直接压印、间接印迹和电聚合等制备方法进行了总结和归纳;重点对基于荧光、电化学、石英晶体微天平(QCM)等检测模式的细菌印迹传感监测在细菌分析检测及其与微流控芯片技术耦合的应用和进展进行了综述;最后,提出了存在的挑战及发展的趋势。 展开更多

关键词 分子印迹技术 细菌 表面印迹 传感检测 微流控芯片

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