【摘 要】
:
毒品浓度的检测是临床和法医鉴定中的一项重要任务,旨在通过各种检测方法确定待定样本中毒品的含量。随着社会的发展,对毒品系统的要求不仅仅停留在定性检测,而是要求毒品系统能够实现快速、稳定、便携的毒品定量检测。上转发光材料通过光子的激发能够将低能量的荧光转换成高能量的荧光,具有荧光寿命长、发射峰窄、毒性低、抗斯托克斯频移和抗生物自发荧光的优势。因此,本文从已有上转发光材料出发设计并且制作了吗啡检测系统,
论文部分内容阅读
毒品浓度的检测是临床和法医鉴定中的一项重要任务,旨在通过各种检测方法确定待定样本中毒品的含量。随着社会的发展,对毒品系统的要求不仅仅停留在定性检测,而是要求毒品系统能够实现快速、稳定、便携的毒品定量检测。上转发光材料通过光子的激发能够将低能量的荧光转换成高能量的荧光,具有荧光寿命长、发射峰窄、毒性低、抗斯托克斯频移和抗生物自发荧光的优势。因此,本文从已有上转发光材料出发设计并且制作了吗啡检测系统,使其更好的适用于吗啡检测领域。本文所设计的上转发光系统是一种光学生物传感器,它使用上转纳米粒子作为标记物,并且由免疫层析试纸条和上转发光分析仪组成。上转发光分析仪主要由光电测量系统、控制模块、算法模块和机械结构组成。通过测量上转免疫层析试纸条上上转纳米粒子的上转发光信号强弱和分布,从而确定待测样品中吗啡的浓度。本文首先介绍了上转发光纳米粒子和免疫层析试纸条的制备方法,研究了上转发光分析仪的工作原理和关键技术,设计并制作出了上转发光分析仪,对上转发光分析仪所采集的信号进行了处理,提高系统的灵敏度和稳定性。本文设计的上转发光系统具有较好的检测下限(0.1ng/ml)和较强的稳定性(变异系数CV%维持在6%以下)。同时,由于上转发光分析仪所采集到的数据受到噪声干扰,本文对灰度化后的数据进行二值处理和闭运算,将闭运算的结果与灰度化的数据做乘运算,有效的去处图像噪声干扰。利用自适应功能边界算法确定控制线和测试线荧光信号的起始点,并计算控制线和测试线上荧光强度的比值,从而确定待测样品中目标分析物吗啡的浓度。减小数据处理的误差,进一步提高系统检测的灵敏度和准确性。论文的主要工作如下:(1)研究了现有的吗啡检测方法,并提出了基于上转发光系统的吗啡检测方法。(2)研究了上转纳米粒子的制备方法。使用水热解法制备上转纳米粒子。利用超薄的m SiO2包裹上转纳米粒子(UCNPs),形成核-壳结构的UCNPs@m SiO2具有良好的均一性、分散性和稳定性,同时保持强荧光发射,提高了试纸条的灵敏度和准确性。(3)研究了上转发光材料试纸条的制备方法。其中主要研究了夹心法和竞争法。针对吗啡分子比较小,利用夹心法不能够使吗啡与携带有上转发光材料的特异性蛋白充分结合,从而使检测结果不准确的缺点,本文制作了基于竞争法的免疫层析试纸条,该方法能够最大可能的标记待测物。实验证明,该试纸条具有较高的稳定性和可重复性。(4)完成了上转发光分析仪的设计,并实现了上转发光分析仪。其中该分析仪主要包括四部分,分别是光电检测模块、控制系统、算法模块、机械结构,该系统具有较强的稳定性,能够实现对吗啡的定量检测。(5)完成了图像数据功能曲线自动搜索算法的设计。图像采集产生的噪声对检测系统的检测结果具有负面影响,本文对图像数据进行降噪处理,并且对曲线进行平滑处理,最后利用功能曲线自动搜索算法确定功能曲线,解决了C/T难以计算的难题,使得检测的精度满足临床标准。
其他文献
随着第五代移动通信技术的发展,系统对高频谱利用率的需求越来越强烈,网络能耗问题和用户间公平性问题也受到人们越来越多的关注。结合传统通信场景和有智能反射面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)辅助的通信场景,本文针对多用户MIMO系统下的资源公平分配,研究联合优化发射波束成形和智能反射面的相位的问题。具体研究内容如下:(1)考虑在多用户多输入单输出(Multi In
近年来毫米波无线通信技术由于其高数据率、大信息容量、低时延和高可靠性等突出的特点,在无线通信领域等到了广泛的应用实践。尤其是现今大面积铺设开来的5G通信、物联网、智能驾驶等领域展现了毫米波无线通信的巨大潜力。而毫米波收发前端作为毫米波无线通信的重要组成部分,已经在学术界和工业界掀起了研究设计的浪潮。又因为硅基CMOS工艺相比于其他半导体工艺具有低成本、低功耗、高集成度等优点,所以在毫米波电路制造工
随着现代雷达所面临的日益复杂的电磁环境以及对全天候、多用途以及智能化等需求不断提高,传统的雷达开发方式已面临瓶颈。上世纪90年代出现了将软件无线电技术引入军用雷达领域的尝试,随着软件无线电技术的日益成熟,软件化雷达已经成为当前的研究热点。同传统的雷达开发方式相比,软件化雷达具有多用途、硬件复用、可重配置等能力,以及集成化程度高、可靠性强、小型化等应用特性。本文基于通用的软件无线电平台,开展将软件无
为了扩大通信覆盖范围,提高通信的可靠性,协同通信技术逢时而生,它以共享为思路,通过共享用户彼此的天线发射信号,获得分集增益。如今,协同通信技术在移动自组网中广泛应用,然而,在该场景下,终端设备往往采用电池供电,受到能量和成本的限制,对功耗有一定的要求。连续相位调制(Continuous Phase Modulation,CPM)由于其相位连续和恒定包络的特性,可以使用低成本的非线性功率放大器并且能
随着通信技术的发展,调制方式也越来越复杂多样,为了更充分利用频谱资源,更好地应对通信体制的多元化。论文将深入研究通信信号的特征提取算法及调制识别技术,主要研究成果如下:本文首先使用卷积神经网络、长短期记忆网络完成信号的调制识别;然后引入结构更复杂的卷积长短期深神经网络和多通道卷积长短期深神经网络,以提取通信信号中包含的空间特征和时序关联性特征;而后对多通道卷积长短期深神经网络进行优化设计,确定了学
随着科技的迅速发展,无线通信系统逐渐应用于人们生活中的各个角落。5G毫米波时代的到来,无线通信收发机系统设计愈发重要,作为收发机中的重要模块,锁相环提供着上下变频本振信号的作用,其性能优劣制约着整个收发机系统接收信号的好坏。CMOS工艺以其集成化高、成本低,有着其天然的优势,因此针对CMOS锁相环关键技术的研究与设计意义非凡。本文基于CMOS工艺,完成了压控振荡器、分频器、小数锁相环的设计。全文首
近年来,智能便捷的无线通信技术发展迅速,万物互联把丰富多彩的智能电子设备带入我们的生活。射频前端集成电路已经成为学术界和工业界的研究热点,而集成电路设计常常受限于半导体技术。为了适应最新通信技术和集成电路芯片设计的需求,先进半导体工艺器件物理尺寸需要不断减小,从而提高有源器件的截止频率。在各种半导体工艺中,对于相同的工艺节点,III-V族化合物工艺半导体成本相对较高,很难在民用产品中广泛使用,而硅
日益增长的网络规模对网络的故障探测和定位提出了更高的要求,网络测量是发现网络故障的重要手段。主动测量由于具有灵活性和隐私性在网络故障检测中被广泛运用,但主动测量的方法会向网络中引入额外的探测流量。本研究的测量对象是网络中的链路级故障。为了探测到所有链路故障,最常见的设计是对链路进行全覆盖的测量,这无疑会引入大量的探测流量。而在任何的典型场景中,故障链路的数量都只是网络中的一小部分。理想的设计目标是
数据中心光互联是光纤通信行业在短距离传输的重要业务与关注点,与相干光传输系统为代表的长距离传输光纤通信系统不同,数据中心光互联为代表的短距离传输系统考虑到成本、功耗与复杂性的问题,更加倾向于低成本、高速率的光纤传输系统。本文以数据中心之间光互联为应用背景,研究内容分为两大部分,第一部分研究了单偏振直接探测系统的光场恢复技术,第二部分研究了偏振复用直接探测系统的偏振解复用技术。针对系统结构、传输效率
随着行业的快速发展,手机等无线电子产品的结构越来越复杂,通过设计达到通信标准的难度也进一步增大。在复杂系统中,原来被视为线性器件的可调谐电容和导电泡棉等射频前端器件的非线性在辐射杂散干扰测试中变得越来越显著,逐渐进入科研工作者视野并成为制约电路系统性能的关键所在。因此,为了缩短研发周期和减少研发成本,我们迫切需要针对射频前端,特别是杂散滤波电路之后的可调谐电容和导电泡棉的非线性建立等效的行为级模型