金基纳米材料在传感领域的研究进展

开发操作简单、成本低廉、准确可靠的检测手段对于食品安全、环境监测和临床诊断尤为重要.金基纳米材料因其独特的光学特性,在传感领域中应用广泛.目前金基纳米材料大多应用于可视化传感器的构建及应用,使用肉眼就可实现分析检测.但依靠肉眼仅能用于定性或半定量分析,定量分析仍需借助大型仪器.因此,以温度计为信号读出装置的光热传感在分析检测领域中成为新的研究热点,弥补了肉眼读出存在的问题.本文介绍近几年来基于金基纳米材料的可视化及光热传感在分析检测领域中的研究进展,分析该技术在实际应用中面临的一些问题,并展望未来的发展前景.     

硫属铜基诊疗试剂的研究进展

基于近红外光热治疗的诊疗一体化技术是一种新兴的具有广阔应用前景的癌症治疗方法.它可以通过对肿瘤的可视化检测分析,进而实施个体差异化治疗.硫属铜基纳米材料具有强近红外吸收、高光热转换效率、廉价以及制备方法简单等诸多优点,因此基于该类材料的癌症诊疗一体化成为了近些年的研究热点.介绍了近年来硫属铜基纳米材料在癌症诊断、治疗以及一体化上的最新研究进展.     

土木工程智能结构中传感器原理与应用

智能材料结构起源于90年代初的航空、航天领域,近年来在医学、船舶、建筑等领域也迅速形成了智能材料结构在该领域的应用研究热点。土木工程智能结构是集传感、控制和驱动等功能的工程结构,其中,传感元件的功能及其特性至关重要。文中重要介绍了应用于土木工程智能结构中的电压材料、光导纤维、形状记忆合金、电阻应变丝和碳纤维等传感元件的传感机理及相关的应用领域以及电脉冲时域反向技术在土木工程中的应用。上述传感元件及传感技术在土木工程结构的健康检测、安全评估和大型结构的抗震工作中有着重要和广阔的应用前景。     

新一代光纤智能传感网技术进展

新一代光纤智能传感网是一项涵盖领域较为广泛的综合性技术,主要包括微结构光纤传感、基于非线性光学散射的光纤传感、基于光纤扰动的光纤传感、传感网的优化及应用技术四个方面。燕山大学、天津大学研制了不同类型的光子晶体光纤传感器,可用于生物化学方面检测。中国计量学院、南京大学开展了基于非线性光学散射的光纤系统研究,并在实际工程中得到应用。复旦大学、天津大学、上海理工大学针对光纤扰动的理论、算法等方面进行了研究。天津大学开展了光纤传感网优化及应用的研究,并在实际中得到应用。该文简要介绍了上述科研机构在光纤智能传感网技术方面取得的进展,为广大科研工作者进行相关研究提供参考。     

土木工程智能结构中传感器原理与应用

智能材料结构起源于 90年代初的航空、航天领域 ,近年来在医学、船舶、建筑等领域也迅速形成了智能材料结构在该领域的应用研究热点 土木工程智能结构是集传感、控制和驱动等功能的工程结构 ,其中 ,传感元件的功能及其特性至关重要 文中重点介绍了应用于土木工程智能结构中的压电材料、光导纤维、形状记忆合金、电阻应变丝和碳纤维等传感元件的传感机理及相关的应用领域以及电脉冲时域反射技术在土木工程中的应用 上述传感元件及传感技术在土木工程结构的健康检测、安全评估和大型结构的抗震工作中有着重要和广阔的应用前景     

杂化纳米材料光热治疗肿瘤的研究进展

光热治疗(photothermal therapy, PTT)具有高效快速、侵入性小、无创等优点。通常在光热治疗中采用单一的纳米材料作为光热剂，然而使用单一纳米材料通常会面临生物相溶性差、稳定性差、毒性大、靶向性能差、缺少成像性等问题。本文主要综述了最近几年开发的杂化纳米材料，通过多种光热材料的掺杂、包覆、表面修饰等方法开发了碳基杂化、无机杂化、有机-无机杂化等具有优良光热性能的光热材料，解决了使用单一光热材料面临的问题。此外，通过融合光热材料、靶向材料、成像材料、化疗材料和放射性材料等达到联合协同治疗的效果。杂化材料促进高效治疗癌症技术的发展，为光热协同治疗提供材料支持。这些方法为进一步开发新型杂化光热材料提供了思路，有望基于当前报道的各类具有光热潜力的材料，开发出高光热效率、高安全性的杂化光热材料，使光热杂化纳米材料在肿瘤的治疗临床应用具有广阔的前景。     

金纳米团簇荧光探针的合成与生物检测应用

近年来,纳米技术发展迅速。荧光金纳米材料展现出的独特光学特性使其在生物检测和医学诊断中表现出了很好的应用前景。通过改变配体或者生物支架合成的各种荧光金纳米团簇(gold nanocluster,Au NCs),在传感检测、医学成像和光电子学等领域具有潜在的应用前景。就荧光和共振光散射技术和方法对水溶性的荧光金纳米团簇的合成以及检测机理作出介绍,并简单总结了金纳米团簇作为荧光探针在生物检测,包括金属离子、阴离子、有机小分子、蛋白质和核酸等各种分析物检测中的应用。同时,评述和展望了荧光金纳米团簇研究的发展方向和应用前景。     

面向土壤检测的无线传感网络及GPRS组网实现

为了测量和收集覆盖一定区域内的土壤酸碱度、水分湿度、温度以及植物光照强度等参数,以便于对土壤进行监控及定量分析,本项目提出通过组建无线传感网络及GPRS网络解决这一问题,从而实现检测点对区域面积的覆盖这一关键技术。本文从硬件设计、软件设计两个方面对这一实现方案进行了详细的阐述。本文提出的组建无线传感网络与GPRS网络方案,一方面解决了无线传感网络远程数据传输问题,另一方面解决了GPRS在特定区域内有较多检测点时,成本过高问题。这一方案对于解决这两类问题,在其他领域也有着广泛的借鉴作用。     

气凝胶传感材料研究进展

气凝胶是一种由纳米粒子或聚合物分子链组成的具备三维纳米结构的多孔材料,具有低密度、高孔隙率、高孔体积和高比表面积等特点。早期气凝胶由于自身优异的隔热性能被广泛应用于航空航天、石油化工和建筑保温等领域。随着研究人员不断地深入探索,气凝胶的应用领域得到了极大的拓展,尤其是传感领域,气凝胶在此领域的应用具有一定的潜力。本文主要论述了气凝胶在氧化性气体、还原性气体、挥发性有机化合物(VOCs)气体、体内生物分子、药物、无机污染物、有机污染物以及其他传感领域的最新应用情况,充分论述了各类传感材料的制备原理和传感机制,简要说明在相关领域的应用潜力,提出今后的研究工作主要以解决气体传感性能差、孔隙结构调控难、应用领域不广泛等问题为重点。最后,立足于目前传感气凝胶及其复合材料的发展趋势,对今后传感气凝胶新的存在形态、更优异的传感性能进行了展望。     

基于生产者-消费者程序结构的振动传感系统

低频振动常伴随自然灾害的发生,低频振动信号的实时准确检测对海底地震监测及海啸预警等领域的灾害探测具有重大意义,光纤振动传感器是实现低频信号检测的有效方式.设计了一类光纤振动信号传感系统的传感光路及相位解调单元,采用基于迈克尔逊干涉仪结构的顺变柱体传感检波器实现对传感系统中振动信号的转换和探测.针对光纤式低频振动信号传感...     

有机光热转换纳米材料的研究进展

光热治疗技术作为一种新型微创治疗技术,已经在癌症治疗方面引起了全世界的高度关注.有机光热转换纳米材料吸收范围容易调控、可生物降解,已经成为了研究的热点.主要综述了有机光热转换纳米材料(包括吲哚菁绿、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩和多巴胺黑色素纳米颗粒)的研究进展,最后介绍了其在光热治疗、近红外热成像等生物医药方面的应用.     

贵金属纳米材料用于生物成像研究进展

 贵金属纳米材料在光稳定性、光信号强度、生物兼容性等方面具有其他材料无法比拟的优势,已成功应用于各科学研究领域,尤其是在生命科学与生物医学研究等方面具有广阔的应用前景。本文简介贵金属纳米材料在荧光成像、拉曼成像、暗场成像的成像原理及优缺点,综述贵金属纳米材料在生物成像方面的最新研究进展。随着纳米合成技术的快速发展及检测手段的提高,贵金属纳米材料将会从基础的科学研究领域更全面地走向实际应用。而单分子光谱和光学显微成像技术取得了长足的进步,很有可能带给生物成像表征手段一次全新的革命。     

石墨烯量子点的制备及其在生物医学领域的应用

石墨烯量子点（GQDs）是一种零维碳纳米材料,具有尺寸小、无毒性、生物相容性好、光稳定性好、荧光可调及水溶性好等优点,通过对GQDs进行不同杂原子的掺杂修饰,可以赋予其如生物成像、声敏性、光热性能等不同功能,使其在生物医学领域具有广阔的应用前景.本文简述了几种GQDs的制备方法,及其在生物医疗方面的应用.     

纳米电化学与生物传感器的研究进展

纳米材料的介入为传感器的发展提供了无穷的想象空间,由于其量子尺寸效应和表面效应,可把传感器的性能提高到新水平,使其不仅体积小,而且速度快、精度高、可靠性好,还能实现多功能化和选择检测．目前,纳米材料传感器已成为一个研究亮点,备受瞩目．该文主要就金利通课题组近年来在纳米电化学与生物传感器方面开展的工作进行介绍并对该领域的发展作一展望．     

水中痕量重金属离子的碳量子点荧光传感器检测法研究新进展

碳量子点具有优良的荧光特性、制备简单、成本低廉、毒性低、性能稳定和生物相容性好等优点,在荧光传感器方面展现出良好的应用前景,在金属离子检测和生化分析等领域引起了广泛关注。本文综述了碳量子点的制备方法及近5年碳量子点荧光传感器在检测水中痕量重金属离子方面的最新进展,并对碳量子点荧光传感器目前面临的挑战和今后的发展趋势进行了展望,以期为该领域的深入研究提供参考和借鉴。     

铋基纳米材料在肿瘤诊治和抗菌中的应用进展

随着纳米技术的快速发展,纳米材料作为新型生物材料在生物医学领域表现出独特的优势,受到研究人员的广泛关注。铋基纳米材料因其良好的生物相容性和优异的光学等物理化学特性,在肿瘤诊治和抗菌等生物医学领域的应用已被广泛研究和报道,并展现出广阔的应用前景。简要综述了生物医用铋基纳米材料在计算机断层扫描成像、光声成像等生物成像和光动力治疗、放射治疗、光热治疗等肿瘤治疗以及抗菌中的研究进展,希望为铋基纳米材料在生物医学领域中的应用提供帮助。     

光纤传感技术在煤矿瓦斯、火灾隐患监测预警中的应用研究进展

综述了煤矿通防灾害防治中激光甲烷传感器、激光一氧化碳气体传感器、光纤高灵敏度风速传感器以及光纤分布式传感器等的研究进展。煤矿生产空间范围大、设备数量大、种类多,需要海量传感数据,激光和光纤传感器具有高性能、空间分布式连续监测等独特优势,已逐步成为矿用传感器的技术发展趋势。     

全固态电位传感器的研究进展

全固态电位传感器因为不含内充液,极易微型化、阵列化和制备成一次性的纸基电极和塑料柔性电极,得到快速的发展。全固态电位传感技术已在环境监测、床边护理和可穿戴设备等领域取得初步应用。介绍了近几年作为全固态电位传感器固体接触层的纳米材料和导电聚合物,基于适配体等生物分子的全固态电位传感器的制备与应用以及纸基和可穿戴等全固态电位传感器的最新研究进展,并展望其未来的发展趋势。     

石墨烯结构型氨气传感器研究进展

石墨烯基气体传感器具有噪声低、能耗小和常温下即可检测等优点,在医疗诊断、气体检测和农业生产等方面有着广泛的应用。然而,传统石墨烯型传感器往往存在着恢复时间长和选择性低等问题。为了使传感器工作更加灵敏,开发基于石墨烯及其衍生物的复合新型气敏材料用以降低恢复时间和提高选择性,是当前的主要研究热点。简要介绍了近年来石墨烯复合气敏材料（如金属氧化物半导体、导电聚合物、金属有机骨架化合物、二维过渡金属碳氮化物等）用于氨气检测的研究现状,展望了其在微机电系统集成化等领域的应用前景。