基于微悬壁梁结构及抗体-微磁球技术的生化免疫传感器的设计与优化

针对能从大量待检测的生物分子群中,高分辨性及量化检测出某种特异性生物分子的新型免疫传感器的研制,采用有限元分析方法及完整的理论数学模型,设计仿真出这种基于悬壁梁结构及抗体微磁球技术的新型生化免疫传感器,同时实现传感器的可复用性.特别是,此种免疫传感器很容易通过微细加工技术进行批量生产.执行控制电路、读出电路及传感器利用CMOS技术集成在同一芯片上,实现片上集成微系统.针对U型悬壁梁的结构进行了优化设计,结合经典力学的悬壁梁静态应力分布及考虑1/f噪声、白噪声,推导出了U型悬壁梁结构所需的传感器灵敏度、最小感应力,建立了仿真数学模型.应用ANSYS、matlab、femlab等有限元分析软件,设计仿真出悬臂梁表面的微电磁场分布规律.从而得到实现抗体-微磁球技术所需的微电感线圈结构.     

复色量子点的制备与免疫分析应用

量子点一元激发、多元发射的特性能有效地应用到生化多通量检测领域. 首先制备高荧光效率的多色核/壳量子点, 制备出的油容性量子点经双亲性高分子自组装水溶性改性后连接两种不同的IgG抗体分子, 并对相应的IgG抗原以及抗原混合样品同时进行检测. 荧光共振能量转移(FRET)是多色量子点在多通量检测中应极力避免的. 光谱分析证实, 所制备的多色量子点在多通量检测中不会发生荧光共振能量转移. 免疫荧光体外检测结果表明, 多色量子点-抗体复合物对抗原样品具有特异的检测能力, 且非特异性吸附甚少. 本模型的建立为多色量子点在生化多通量检测方面提供了科学依据.     

恶性脑胶质瘤靶向治疗新技术研究与临床应用

本项目属于医疗卫生专业领域。恶性脑胶质瘤的治疗是世界上至今仍未解决的难题。项目组针对恶性脑胶质瘤当前治疗的基础研究薄弱、临床治疗理念陈旧、传统治疗方法单一的现状,进行了恶性脑胶质瘤靶向治疗新技术研究与临床应用。     

一种适用于近景数码影像的概率松弛匹配方法

用于近景摄影测量的普通数码影像与航空影像相比,存在更为复杂的影像变形和影像遮挡等问题,这使得其影像匹配的难度大大增加。针对近景数码影像的特殊性,提出一种改进搜索策略的概率松弛匹配算法。该算法采用格网点和特征点相结合的方式来确立初始点匹配过程;并从核线、视差等方面进行多重约束,保证匹配的连续性和正确性。实验结果表明,该算法适用于近景数码影像的匹配,在复杂的高山峡谷地区的立体匹配正确率可达到98%。     

氨基化单分散超顺磁荧光PGMA多功能微球制备

通过分散聚合法制备微米级单分散聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA)微球, 并对其进行氨基改 性, 随后在微球内部原位沉积合成磁性纳米粒子, 溶胀渗入量子点, 最终制备了氨基化、微米级、单分散、超顺磁、荧光复合多功能聚合物微球. 通过扫描电子显微镜(SEM)观察微球表面形貌, 并计算平均粒径及变异系数, 结果显示微球平均粒径为1.42 μm, 变异系数3.8%. 傅里叶红外光谱仪(FTIR)表征证明PGMA微球成功引入氨基. X射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)分析表明原位生成了磁性纳米粒子, 微球具有超顺磁性. 荧光显微镜观察到多功能微球具有较强荧光强度. 紫外灯照射下磁分离实验表明微球兼具磁性和荧光. 所合成的多功能微球有希望应用于生物分离、生物成像、生物标记和荧光检测等领域.     

基于PGMA磁微球的纳米机械免疫传感器的片上磁分离

应用具有磁性和抗体双重靶向功能的聚甲基丙烯酸环氧丙酯磁微球,设计出新型微悬臂梁式免疫传感器,借助微平面电感线圈,实现在液相环境中,加电流时磁微球吸附,去电流时磁性微球解析并重新分布,解决传统微悬臂梁式免疫传感器的不足．着重研究片上磁分离机理,梁上微电感线圈结构,微磁场对磁微球的吸引,设计并优化出满足新型微悬臂梁式免疫传感器所需线长200μm、宽10μm、线间距厚10μm、1μm的钛金材料蛇形微平面电感线圈．通过生物磁分离实验,验证了设计及优化的结果,实现了用于生物分子分离的片上磁分离技术．     

“十四五”时期规划和自然资源行业科技创新思考与发展建议

如今，科技创新已成为引领发展的强大动力，其为自然资源治理体系和治理能力现代化建设提供了技术支撑。“十四五”时期，如何围绕自然资源统一监管新使命与新目标，运用科学的方法体系，突出科技发展战略重点、部署科技创新主要任务、打造自然资源科技创新格局是值得深入思考的重要命题。以南京市为例，分析了“十四五”规划和自然资源科技发展面临的形势，并基于科学方法体系提出了规划和自然资源科技发展研究方法，进而对南京市规划和自然资源科技发展方向提出了构想和建议，为相关工作提供了参考。