【摘 要】
：
食品和环境中的病原体污染一直是世界范围内食品安全、出入境检疫、疫情防控和公共卫生管理的严重问题。严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）感染所引发的2019冠状病毒病（COVID-19）是本世纪的第三次冠状病毒大流行,对公众健康造成巨大威胁,全球防疫形势严峻。由于SARS-CoV-2在低温环境中存活时间较长,使其易随冷链食品的运输而在人群和周围环境中扩散,因此,灵敏、快速、低成本、便捷
论文部分内容阅读
食品和环境中的病原体污染一直是世界范围内食品安全、出入境检疫、疫情防控和公共卫生管理的严重问题。严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）感染所引发的2019冠状病毒病（COVID-19）是本世纪的第三次冠状病毒大流行,对公众健康造成巨大威胁,全球防疫形势严峻。由于SARS-CoV-2在低温环境中存活时间较长,使其易随冷链食品的运输而在人群和周围环境中扩散,因此,灵敏、快速、低成本、便捷的冷链食品SARS-CoV-2检测技术亟待革新。本文提出一种用于痕量SARS-CoV-2刺突蛋白检测的电容式传感器,用于冷链食品SARS-CoV-2污染的实时筛查。利用抗SARS-CoV-2刺突蛋白抗体探针修饰叉指微电极芯片,对其施加特定交流电信号形成介电泳力加速驱动SARS-CoV-2刺突蛋白到电极表面,并被抗体特异性捕获;借助于叉指微电极表面的双电层电容作为SARS-CoV-2刺突蛋白-抗体结合物的超灵敏定量指标,该传感器具有10-5 10-1ng/m L五个数量级的宽线性范围,检出限达到10-6ng/m L,检出时间仅需20 s;同时,由于抗SARS-CoV-2刺突蛋白抗体与SARS-CoV-2刺突蛋白的高特异性结合,该传感器对非目标物的选择比高达234:1。进一步地,为探究该传感器在冷链食品检疫中的可靠性与实用性,本文使用该传感器对冷链食品运输冰块、冷链食品包装袋浸泡液、冷链食品表面提取物进行SARS-CoV-2刺突蛋白检测,同样表现出快速、灵敏、高特异性的特点。因此,该检测技术适用于冷链食品中SARS-CoV-2实时检疫。综上,该电容式传感器成本低廉,无需昂贵的检测设备及复杂的样品预处理步骤,具有实时、灵敏、良好选择性的特点,为需要快速响应、低检测限、高特异性、低成本、简便操作的冷链食品大规模检疫应用,提供了一种实用的解决方案。
其他文献
为了达到低温互连、高温服役的目的,一般利用Sn基无铅焊料通过固-液互扩散技术实现Cu-Cu键合。在键合界面处产生均匀、连续和致密的Cu-Sn金属间化合物（IMCs）层是可靠键合的必要条件,但在高温下IMCs层的过度不规则生长以及良性高强度的Cu6Sn5向恶性较脆的Cu3Sn的转变将导致键合可靠性的降低。为了提高Cu-Cu键合的可靠性,提出采用低温键合工艺和利用还原氧化石墨烯（rGO）薄膜作为键合中
水是一切生命都赖以生存的最重要自然资源之一。国内的人均淡水资源量只有2300立方米,仅为世界平均水平的1/4,是全球人均水资源最贫乏的国家之一。水资源的污染不仅会威胁到当地河流湖泊的生态环境,严重时更会阻碍社会的健康发展。在常见的水质监测指标中,一般包括浊度值、酸碱度值、总溶解固体值等。目前,物理检测法和化学检测法是水质常规检测中最常用的两种方法,这些方式虽然有可靠的稳定性,但是需要花费大量的人工
高科技产业的迅速发展,对芯片尺寸、速度等性能的要求越来越高。然而,集成电路产业进入“后摩尔定律时代”,传统互补金属氧化物半导体（CMOS）集成电路制造技术的进步变得越来越困难。如何破局“后摩尔定律时代”,对新型技术提出了新挑战。忆阻器作为第四种新型基本元器件,具有小尺寸、低功耗、非易失性等特点,相比CMOS器件具体更高的性能表现。基于忆阻器的新型电路适用于基本逻辑门电路、图像处理逻辑电路、神经网络
密码学作为维护信息安全的基石,在科技日渐发达、信息量暴涨的当今物联网世界中起着不可或缺的作用。CLEFIA作为密码学中一种轻量级分组密码算法,能够在资源受限的电子设备中展现出不错的性能。但是CLEFIA分组密码的传统实现方式存在冗余结构,会增加不必要的硬件资源消耗;此外缺乏对CLEFIA可重构结构的研究,无法满足物联网设备在不同应用场景对不同安全性能的需要。哈希函数作为密码技术的一个重要部分,在数
流量的监测具有重要现实意义,在汽车、航空、工业控制、集成电路散热管理、医疗等领域均有广泛的应用。这些场景对流量传感器的性能提出了新的要求,促使流量传感器朝着微型化、批量化、集成化与智能化的方向发展。然而,现有的流量传感器大多存在测量范围小、精度低和灵敏度低等问题。为了实现宽量程、高精度、高灵敏度和高可靠性的性能要求,本文采用热温差原理,设计出了一种柔性MEMS热式流量传感器。以柔性材料PI作为衬底
能源问题一直是阻碍人类可持续发展的一个重要因素,能源的变革始终推动着社会的发展和进步。核聚变能作为人类梦寐以求的新型清洁能源,受到世界各国的高度关注。为了研究受控核聚变,各国相继建成多类聚变装置,其中成果最为突出的当属托卡马克装置。作为世界上第一个全超导托卡马克装置的东方超环（Experimental Advanced Superconducting Tokamak,EAST）是由我国的中国科学院
在当前基于CMOS的体系结构中,各种电路的性能已接近极限。因此科研人员在努力寻找和研究传统CMOS器件的可替代产品,其中新型纳米器件由于功耗低、尺寸小、计算速度快等优点,展现出了良好的发展前景。量子元胞自动机（QCA）是一种很有前途的纳米电子技术,具有运行稳定、速度极快和理论上超低能耗的特点。然而,没有可扩展和模块化的架构可以促进电路实现,限制了该技术的整体发展。有别于传统使用与或阵列的可编程逻辑
信息化社会带来信息的爆发式增长,尤其是以图片和视频为载体的相关信息更是拥有着海量的规模。如何从中获取有价值的信息一直是一个非常具有挑战性和实际应用价值的任务。运动目标检测又称为背景减除旨在将视频中的有价值的信息（运动的物体）与静态背景分离,即将视频帧中的像素分为前景（运动目标）和背景（静态背景）两类,因此也可以视为一种像素级别的二分类任务。在标准数据集上的测试结果表明,基于神经网络的运动目标检测算
随机计算（Stochastic Computing,SC）是利用随机比特流执行概率运算的一种非常规的计算范式,在理论上,随机计算具有低成本、低功耗和高容错性的优点。随着传统CMOS技术的日益完善和计算机技术的快速发展,对工作在特定场景的电路要求和限制也不断提升,如更小的面积、更低的功耗、更快的运行速度和更高的可靠性。随机计算以其固有的优势有望成为传统加权二进制结构的潜在替代方案。自随机计算被提出以
血压反映了心脏的射血能力和外周血管阻力。日常检测血压对于高血压病的管理、预防和治疗有重要意义。目前,对于血压的测量技术包括有创和无创两种方法。然而,有创血压测量技术不能对受试者进行长期测量。随着柔性传感器和算法在医疗行业的发展,对于无创连续血压测量技术的需求与研究热度日益增长。本研究以接枝改性的多壁碳纳米管和水性聚氨酯作为导电填料和基体,结合简单的浸渍工艺,制备了一种具有裂纹结构的双导电层电阻式柔