微流控芯片上油液磨粒电容检测

报道一种可用来检测和计数油液中磨粒个数的微流控芯片实验室装置(microfluidic lab-on-chip).使用直径为25μm铜丝作为电极,在PDMS徼流控芯片上加工获得三维电容传感器,油液样品在微流控芯片上由注射泵驱动通过传感器.金属磨粒与油液介电常数不同,每一个通过电容传感器的磨粒均会产生电容脉冲信号,脉冲信号幅值反映了磨粒大小,而脉冲个数即为磨粒数量,实现了最小粒径为8 μm的铝磨粒的检测和计数.该油液磨粒检测装置具有结构简单、成本低、检测精度高等优点,有望应用于远洋船舶的油液离线分析.     

微流控芯片上样品连续介电过滤及微藻检测

报道一种可全自动、顺序实现样品中杂质颗粒介电过滤和目标颗粒电阻脉冲检测、计数和尺寸判定的微流控芯片装置.根据杂质颗粒与目标颗粒尺寸和介电特性的不同,在芯片通道上顺序设计了介电泳(DEP)分离区和电阻脉冲(RPS)检测区,通过理论模拟,优化并确定芯片结构和尺寸,并进行实验验证,实现了3μm聚苯乙烯杂质颗粒的介电过滤以及近头状伪蹄形藻的检测和计数.研究表明:颗粒收集通道的位置布置对于颗粒的收集效果有重要影响;检测到的近头状伪蹄形藻的RPS信号信噪比(＞20)较高,即DEP分离用的高压电源并没有明显影响RPS信号的信噪比.本研究对于发展成分复杂的单细胞生物样品快速检测和分析的微流控芯片便携式设备具有一定的借鉴价值.     

用于细胞成像的便携型微流控芯片检测系统

针对微流控芯片检测装置普遍需要大型数码显微镜的问题,使用自行设计的一套嵌入式微流控芯片小型成像系统拍摄芯片管道中的细胞,并提出在该条件下细胞自动检测与识别的算法。首先,用球形波进行图像背景校正,然后用基于局部方差的直方图均衡化算法进行细胞目标增强,并作滤波和背景去除处理,最后用C anny算子检测细胞边缘并返回原图对细胞进行标记。结果表明:小型的微流控芯片检测系统和处理方法可以使整个片上系统实现更高的集成化、自动化和便携性。     

微流控芯片在单细胞捕获中的应用

 单细胞捕获是单细胞水平研究的前提和重要组成部分。微流控芯片通常具有与细胞尺寸相当的微通道结构,并能操控纳升至皮升级的极小体积流体,非常适用于高通量的单细胞捕获,加上微流控芯片能够将其他多种操作单元集成在一起,为单细胞分析提供了一种效率高、消耗低的研究平台。概述并对比了多种涉及流体力学、光、电、磁、声等领域的微流控单细胞捕获技术的原理和应用,展望了其未来的研究方向。     

微流控PCR生物芯片及其检测技术的研究

微流控芯片的目标是把整个化验室的功能,包括采样、稀释、加试剂、反应、分离和检测等集成在可多次使用的微芯片上。检测系统是芯片系统研究的关键之一,影响整个微流控芯片分析系统的检出限、检测速度、适用范围以及体积等指标,是微流控芯片分析系统的一个关键部分。本文针对微流控芯片的发展及其检测技术进行了研究,并分析了目前发展的现状和趋势。     

基于液滴微流控芯片的单细胞分离

开发基于静电场力和集成微电极的微液滴操控技术以实现单细胞的分离.结合微流控技术的发展,设计并制作了以有机聚合物PDMS( polydinethylsiloxane)为材料的具有流聚焦结构的芯片,利用流聚焦结构的芯片,通过改变分散相和连续相的流速,制备包裹着悬浮癌细胞( HCT116)的海藻酸钠凝胶溶液微液滴,并对其包裹细胞数目进行统计分析,其中包裹单细胞的微液滴少于总液滴数的10％.受到液滴自带电现象的启发,通过集成微电极到微流控芯片中,利用电压脉冲产生静电场力,实现了单颗单细胞微液滴的电分离和富集.     

数字相位计的量程自动转换系统设计

为了保证数字相位计的使用安全和测量精确,本文设计了一种基于干簧继电器控制的新型量程自动转换系统．该系统的控制逻辑是通过计数器分别对电路中过量脉冲和欠量脉冲信号计数来实现的,每一次的计数会使不同的继电器导通,从而进入不同的量程通道,直到进入合适的通道才停止计数．该电路包括衰减器、幅值检测电路、脉冲发生电路、换程控制电路,整个电路系统测量精度高,稳定可靠,移植性强,具有非常重要的意义．     

锯齿结构对惯性微流聚焦的影响研究

惯性微流控芯片已广泛应用于粒子或细胞的聚焦、捕获、分选等领域。在众多弯曲通道中,锯齿形通道由于可以减少粒子平衡位置的个数且易于集成,是一种十分有前景的粒子操纵结构。利用数值模拟研究锯齿结构参数对粒子惯性聚焦的影响发现:锯齿角度减小导致强烈的二次流流动,能够产生更优的聚集性能,但必须综合压降影响;高宽比(H/W)影响聚焦模式,高宽比1使得聚焦发生在宽度方向,高宽比～0.5更易产生单聚焦模式。结果对微流控芯片中锯齿形通道结构的选择和优化具有指导意义。     

在PDMS-玻璃微流控芯片上的细胞培养

微流控芯片上的细胞培养技术是构建一个整体化的片上细胞分析实验室的基础。针对芯片上细胞培养存活率低、容易污染等问题,该文提出了一套polydimethylsiloxane(PDMS)-玻璃微流控芯片的制备、处理方法及片上细胞培养的操作流程,并讨论了影响微管道细胞培养的因素,包括准备细胞悬液、避免气泡、芯片表面处理和培养液中的血清浓度等。应用这套方法,在微流控芯片上成功培养了多种哺乳动物细胞。     

紫外光固化在微流控芯片技术中的应用研究进展

报道了紫外光(UV)固化在微流控芯片技术中的应用,利用光刻技术可直接在聚合物材料上制作微通道,以减少微流控芯片的研究成本和制作周期。重点介绍了UV固化在微流控芯片发展过程中的光刻、曝光及表面改性等方面的应用及其特点,综述了近些年来UV固化在微流控芯片技术中的国内外研究现状,为微流控芯片的制备、发展及完善提供了一条可行的路径。最后在总结国内外研究现状的基础上展望了UV固化未来的发展趋势。     

继电保护压板的智能校核方法

继电保护压板位置一般与一次设备运行方式相关,在一次设备运行方式改变时,有时需要改变压板的位置进行匹配。实际运行操作中因压板位置投退错误,已导致多起事故发生。为了避免保护压板出现漏投、误投现象,从搜索一次元件状态、运行方式的角度出发,在采集压板位置信息基础上,提出了一种压板位置与一次元件运行方式匹配状态的智能校核方法。根据一次元件的运行状态及相应的压板整定规则,生成一次元件压板位置关联规则库,利用变电站开关状态信息在变电站倒闸操作后自动识别一次元件状态,与一次元件压板规则库进行比较,当出现不一致时给出报警提示信号,实现了压板位置的智能校核。通过对实际工程中变压器运行转检修操作任务的分析,验证了所提方法的有效性。     

基于FPGA的电子万能材料试验机测控系统的研究

开发了以Altera公司的可编程器件FPGA作主控芯片的万能材料试验机测控系统,并对其主要功能模块进行了设计和分析。采用FPGA作测控系统主控芯片,使用VHDL语言编程来控制模拟和数字信号的采集,将采集到的数据通过USB口送入上位机PC,经专用测控软件处理后得到材料的各个力学性能参数。测试结果表明,该系统运算速度快,控制精度高,设计正确,完全满足万能材料试验机的测控要求。     

基于通用串行总线的测井脉冲采集电路研究

设计了一种基于通用串行总线（USB）技术的测井脉冲信号采集系统。该系统用深度子系统驱动测井脉冲的采集，并配备了PCM遥测信号接口。系统设计包括硬件设计、单片机固件设计以及设备驱动程序和用户应用程序设计。硬件设计中用复杂可编程逻辑器件完成对脉冲采集过程中脉冲放大倍数和峰值保持电路电容充放电的控制，并检测出PCM遥测信号的同步帧，同时进行遥测数据的串并转换，节省了单片机资源。单片机控制测井脉冲采集的整个过程，并实现USB通信，在主机请求数据时发送数据。系统在实验室调试成功，数据传输速率达到300kb／s，控制逻辑灵活，可扩展升级。     

基于单片机的智能浇花系统设计与实现

设计了一种智能湿度感应浇花系统。系统以单片机AT89S52为控制芯片,利用SLHT5-1土壤湿度传感器来检测土壤的相对湿度,再通过单片机进行信息处理,采用模糊控制方法,输出控制信号,控制继电器的动作,从而控制水泵电源的通断,完成按需按量自动浇花的工作,启动浇花之前先有蜂鸣器报警。     

新型多孔单细胞观测芯片设计及在细菌抗药性研究中的应用

提出一种新型多孔单细胞观测芯片的设计和实现方法, 结合多孔板操作简单和微流控芯片单细胞观测的优势, 为微流控芯片的推广利用提供新思路。在芯片中设计由小孔、特定高度的培养腔室和栅栏组成的并排对称单元, 这三层高度结构把细胞限制在培养室单层固定生长。利用PDMS材料在等离子体处理后对液体的浸润性和对气体吸收的特性, 在小孔加入菌液后细胞很快被自动吸入细胞培养室。只用10 μL液体就可以完成长时间观测细菌所有单层形态变化过程以及高通量并行对比, 实现不同大肠杆菌菌株在不同抗生素浓度下的并行对比分析。此芯片制作的方便性与能在单层细胞程度下实现高通量并行对比的优越性, 使它在大肠杆菌的抗药性以及流式分选后期研究等方面应用前景十分广阔。     

基于单片机的太阳能电池自动跟踪系统的设计

本系统以单片机为核心,构建了由光电二极管检测和比较,方位角和高度角双轴机械跟踪定位系统组成的自动控制装置,设计出一套自动使太阳能电池板保持与太阳光垂直的自动跟踪系统.在晴天检测时能自动跟踪太阳并实时回存正确数据,消除因季节变化而产生的积累误差,在阴天时能自动引用晴天时的位置,控制精度高,具有广泛的应用潜力.实现了追踪太阳的效果,达到提高发电效率的目的.     

单片机自动电子地图

本文叙述用单片微型计算机(8051)控制的自动电子地图,它利用发光二极管作显示器件,由外接8255A的单片机8031系统和光电耦合管、继电器等外围线路组成控制部件。能自动显示中国地理课本主要的十六幅地图。它具有新颖、灵活、醒目、直观、动态闪烁及逐次分段显示等优点,对实现教学现代化,提高课堂教学质量将产生很好的效果,有一定的社会效益。     

采用标准单元的集成电路自动布图设计系统

采用标准单元方法的集成电路设计系统是一个用于专用集成电路（ＡＳＩＣ）设计的自动布图系统。本系统建有 ３ｕｍ硅栅 ＣＭＯＳ标准单元库，设计人员只要输入被设计电 路的逻辑图（或逻辑网单文件），或逻辑模拟的输入文件，该系统就自动调用所需的单元和压煤块，进行自动布局和自动布线，最后得到电路的掩膜版图。设计实例表明，该系统使半定制电路的设计过程加快，但仍保持较高的芯片密度。