Research Progress in Detection of Explosives by Chemical Colorimetric Method

This article reviews the current application status and research progress of colorimetric detection methods based on chemical colorimetry in the detection of explosives.It mainly introduced colorimetric sensors,colorimetric sensor arrays,and chemical colorimetric sensors based on novel material substrates.The application prospect of chemical colorimetric method in the field of explosives detection was prospected.

不同智能手机图像比色法的台间差异

利用7款手机对胆红素浓度进行检测,其特征吸光度与胆红素浓度的线性回归决定系数(R^(2))均大于0.95,但不同手机之间差异大,其特征吸光度的最大平均偏差高达183%。本文利用梯度色卡进行实时校正,并考察不同色卡的校准效果,结果显示与反应体系颜色接近的色卡校准效果最佳;利用与胆红素反应体系颜色相近的紫色梯度色卡校正并优化校正方程,7款手机的特征吸光度最大平均偏差降至17.5%。引入校正色卡后7款手机检测27.2、55.1和169.3μmol/L样本时,最大相对标准偏差(RSD)分别为6.0%、3.9%和3.5%。利用34台不同品牌手机进行了色卡校正的验证,结果显示,该校准方法成功实现了不同手机测试结果的实时校准。

96份谷子种质资源淀粉多样性及优异资源鉴选利用

采用双波长微量法对国内有代表性的96份谷子种质资源的直链淀粉和支链淀粉含量进行了测定,分析其淀粉多样性与直/支比变异类型。结果表明,各品种直链淀粉含量介于0~24.91%,平均值为15.66%,支链淀粉含量介于4.77%~34.26%,平均值为14.67%;44份育成品种和52份地方品种直链淀粉含量变化幅度分别为8.66%~21.81%和0~24.91%;96份谷子的直/支比变化范围为0~3.60,平均为1.18,其中直/支比<0.05的地方品种仅2个,而直/支比>0.33的品种93个,占总数的96.87%。直链淀粉含量小于3.5%的糯性品种3个,其中完全糯性品种2个;高直链淀粉品种4个,直链淀粉含量介于12.0%~18.0%的种质有60份,占总数的62.50%。筛选出适合加工糍粑、汤圆类糯质食品的地方品种3个,为红毛谷、三爪谷和酒谷;可用于加工米粉等高膳食纤维的地方品种4个,分别为金皇谷、金棒子、茄谷和山西白米。96份谷子种质资源中地方品种直链淀粉变异类型较为丰富,育成品种直链淀粉遗传基础相对单一。

基于智能手机的数字图像比色法增敏研究

本文指出智能手机数字图像比色法是近年来广泛应用的检测方法,图像质量是影响智能手机数字图像比色法结果灵敏度的重要因素,图像质量与光照度、色温和手机本身参数密切相关。本研究探讨了不同的光照度、色温和手机参数是否影响智能手机数字图像比色法灵敏度。实验结果表明,手机参数感光度对数字图像比色法的灵敏度几乎无影响,但是曝光补偿和快门速度的影响比较大;曝光补偿为-3和快门速度为2500 s,提高智能手机图像比色法的灵敏度;在不同的光照度和色温实验中,发现光照度和色温不能提高智能手机数字图像比色法的灵敏度。本方案检出限为0.0057μmol/L,具有较好的重复性。检测低、中、高物质的量浓度样本时,其标准偏差(RSD)分别为3.29%、3.26%、1.63%。本课题研究的优化方案提高了智能手机检测的灵敏度,为智能手机在现场检测方面提供了参考依据。

智能手机辅助双探针比色法检测α-葡萄糖苷酶

该文以3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)和罗丹明B为比色探针,建立了α-葡萄糖苷酶的比色检测方法,并在此基础上基于智能手机策略,通过RGB值对α-葡萄糖苷酶进行检测。结果表明,Fe^(3+)-TMB-罗丹明B显色体系的吸光度与α-葡萄糖苷浓度在20~100 U/L范围内呈线性关系,检出限为3.3 U/L。采用photo⁃shop软件分析样品图像和样品荧光图像的RGB值,其与α-葡萄糖苷酶浓度在10~100 U/L范围内呈线性关系,检出限分别为2.5 U/L和1.2 U/L。该法已成功用于α-葡萄糖苷酶抑制剂阿卡波糖抑制率评估和胎牛血清中α-葡萄糖苷酶浓度的测定。所构建的智能手机辅助检测法为α-葡萄糖苷酶的临床分析和酶抑制剂的快速筛选提供了简便、快捷和准确的方法。

基于点击化学和非巯基DNA修饰纳米金的维生素C检测

目的建立一种基于点击化学和非巯基DNA修饰的叠氮纳米金的可视化维生素C(vitaminC,VC)检测方法。方法用一端有多个腺嘌呤核苷酸的非巯基DNA修饰纳米金,再与一端有叠氮基的互补链杂交,形成表面暴露出叠氮基团的叠氮纳米金。在VC的存在下,将Cu^(2+)还原成Cu^(+),催化叠氮纳米金与三炔丙基胺发生点击化学反应,使叠氮纳米金聚集,引起光谱和颜色的变化。通过光谱和颜色的变化进行VC检测。结果在pH为7、Cu^(2+)浓度为100μmol/L、三炔丙基胺浓度为3μmol/L和反应时间12 min的最优条件下,用分光光度计检测VC的检出限为0.042mg/L,目视的检出限为0.05mg/L。该方法成功用于饮料中VC的测定,呈现了良好的回收率,从而验证了该方法的可靠性和可行性。结论这项研究提供了一种简便、超灵敏的VC检测方法,可用于VC的微量可视化检测。

运用虚拟仿真技术,打造实验实践教学与理论知识及产业实践之间的有效连接

本文旨在解决实践教学与产业实际之间存在的连接问题,以染整领域中的颜色学为研究对象,为解决实验课程中的关键难题,利用虚拟仿真技术构建仿色仿真系统,为学生提供开放性的实验课程设计平台。这种结合了虚拟仿真和实际操作的训练方法,成功架起了实验实践教学与产业实际之间的桥梁。结果表明,这种方法可以使学生的课程目标达成度提升至0.87,显著提高学生对理论知识的掌握程度。

人参联合咖啡因对大鼠的抗疲劳作用及机制探讨

目的评估人参联合咖啡因对大鼠的抗疲劳作用及机制。方法将SD大鼠随机分为空白组、模型组、人参组(60 mg·kg^(-1))、咖啡因组(3.0 mg·kg^(-1))、配伍组(30 mg·kg^(-1)+1.5mg·kg^(-1)),建立大鼠负重游泳疲劳模型,每日给药1次,连续给药21 d;采用负重游泳实验评价药物抗疲劳作用;采用两成分组合效应系数(two components combination index,TCCI)方法评估人参配伍咖啡因抗疲劳协同增效作用;比色法检测各组大鼠的尿素氮(BUN)、乳酸(LD)和肝/肌糖原水平;酶联免疫吸附法检测各组大鼠白细胞介素6(IL-6)、白细胞介素1β(IL-1β)和C反应蛋白(CRP)水平;使用网络药理学初步探讨人参联合咖啡因抗疲劳的可能作用机制。结果人参联合咖啡因TCCI值在0.17~0.61,两者联用显示明显的协同增效作用;与模型组相比,各给药组可不同程度地延长大鼠负重游泳时间,提高肝脏/骨骼肌组织中糖原含量,下调血清中尿素氮水平,降低炎症因子水平;通过网络药理学分析发现,其主要通过PI3K-Akt和MAPK等通路发挥抗疲劳功效。结论人参联合咖啡因可显著降低糖原分解和乳酸等代谢物积累,改善模型大鼠的疲劳症状。

药用辅料羟丙基甲基纤维素的细胞毒性研究

目的采用MTT比色法进行羟丙基甲基纤维素(HPMC)体外细胞毒性试验,以评价HPMC作为药用辅料的生物安全性。方法将L929细胞分为空白对照组(只加细胞培养液)、HPMC组(K4M、K100M两种规格,浓度分别为10.0、5.0、1.0、0.5、0.1 mg/ml)。置于培养箱中培养24、48 h,用MTT方法测定490 nm处的吸光度值,计算细胞毒性试验中细胞相对增殖率(RGR)。结果不同规格(K4M、K100M)、不同浓度(10.0、5.0、1.0、0.5、0.1 mg/ml)HPMC的平均细胞RGR>85%,属于无细胞毒性。结论研究结果证实HPMC对L929细胞无细胞毒性,这说明HPMC的细胞毒性达到国家标准对生物材料细胞毒性所限定的要求,为安全的药用辅料。

基于MTT比色和响应面法优化侧孢短芽孢杆菌最大活菌数培养条件

目的:探索获得侧孢短芽孢杆菌(Brevibacillus laterosporus)最大活菌数的最佳培养基成分及培养条件。方法:在建立MTT比色法与平板计数法的相关回归方程基础上,对获得最大活菌数的侧孢短芽孢杆菌最适培养基成分(碳源、氮源、无机盐)和培养条件(初始pH、温度、接种量、磷酸二氢钾)进行优化。结果:MTT比色法与平板计数法对活菌数测定结果表现出显著的线性关联(R^(2)>0.999);麦芽糖、氯化钙、初始pH、磷酸二氢钾为显著影响因子,最佳发酵条件为麦芽糖8.75 g/L,氯化钙0.17 g/L,初始pH 7.07、磷酸二氢钾3.73 g/L,此条件下活菌数为8.12×10^(8)CFU/mL,与理论活菌数(8.25×10^(8)CFU/mL)无显著差异。结论:基于MTT比色和响应面法优化侧孢短芽孢杆菌最大活菌数培养条件,优化后的活菌数较优化前提高了3.02倍。

前牙瓷贴面美学修复体比色的影响因素

瓷贴面修复具有微创、美观和生物相容性良好等优势,是目前较主流的前牙美学修复技术。然而,瓷贴面修复体的比色是决定美学修复效果的重要因素。综合考量比色可以使瓷贴面与周围天然牙融为一体,从而实现自然、美观、功能相协调。该综述旨在从视觉方法和数字化方法角度探讨前牙瓷贴面美学修复体比色的影响因素,为临床提供细化且具操作性的参考。

一种基于残差网络改进的牙齿颜色分类模型

针对传统牙齿比色方法准确率低和效率低等问题,提出一种基于残差网络改进的牙齿颜色分类模型。该模型通过融合多层卷积结果以及引入压缩与激励注意力机制模块的方式,使网络能学习到更多的图像颜色特征。基于典型牙齿所建数据集进行颜色分类实验,在该数据集上对文中模型与GoogleNet、MobileNet-V1、ResNet-34和ResNet-50等模型进行颜色分类预测结果比较。实验结果表明,文中模型优于传统模型,预测分类准确度达到91.16%,有效提高了牙齿颜色分类准确率和效率。

两种常用适配体的纳米金比色法快速检测牛奶中黄曲霉毒素M_(1)的评价研究

目的:建立基于不同序列长度适配体的纳米金(Gold nanoparticles,AuNPs)比色传感法快速定量检测牛奶中的黄曲霉毒素M_(1)(Aflatoxin M_(1),AFM_(1)),并评价目前文献报道中常用的21(A21)和72个碱基(A72)长度的AFM1适配体在实际样品中的检测性能。方法:采用柠檬酸钠还原法制备AuNPs溶液,加入AFM1适配体及AFM1标准品后,适配体与AFM1特异性结合形成特殊三维结构,随着NaCl溶液加入,AuNPs溶液的稳定性被破坏而发生聚集,导致溶液颜色变化,通过测定AuNPs溶液的吸光值和吸收光谱定量检测AFM1。结果:通过优化适配体浓度、NaCl浓度、反应温度及pH等实验条件,基于适配体A21和A72的AuNPs比色传感法检测AFM_(1)的检测限分别为25.26和5.77μg/L,线性范围均为10~800μg/L,且均具有良好的选择性及特异性,在牛奶中的加标回收率分别为95.7%~103.6%、94.3%~98.2%。结论:A72检测牛奶中AFM1的效果优于A21,可能与适配体长度、构型及亲和性相关。基于适配体A72建立的比色传感法简单、快速、灵敏、特异性强且可视化,为AFM1适配体在乳制品中的应用提供数据参考。

云南昆明地区四环素牙颜色特征的测量与分析

目的 收集云南昆明地区四环素上前牙的颜色数据,研究其颜色特征及分布规律。方法 随机抽取2023年1月至2023年12月于昆明市延安医院就诊的四环素牙患者100例,平均年龄48岁,使用VITA Easyshade Advance4.0无线电脑比色仪进行比色,牙位为上颌中切牙、侧切牙和尖牙,测量每颗牙颈1/3、中1/3、切1/3部位的L^(*)a^(*)b^(*)值,按四环素牙不同性别、年龄、部位、着色程度分组,并进行统计学分析。结果 四环素上前牙不同着色程度中1/3 L^(*)a^(*)b^(*)值总体分布为:轻度:L^(*)值:64.1~75.7,a^(*)值:1.4~5.1,b^(*)值:12.5~24.2;中度:L^(*)值:51.8~70,a^(*)值:1.5~8,b^(*)值:13.8~34.3;重度:L^(*)值:44.9~65,a^(*)值:3.3~11.6,b^(*)值:11.4~29.5。四环素上前牙不同性别色度值差异无统计学意义(P> 0.05);四环素上前牙不同年龄L^(*)值差异有统计学意义(P <0.05);不同部位a^(*)b^(*)值差异有统计学意义(P <0.05);不同着色程度L^(*)a^(*)值差异有统计学意义(P <0.05)。结论 云南昆明地区四环素上前牙的色泽改变与性别无关,与其年龄、部位和着色程度有关;相较于正常牙,四环素牙色度范围分布更广泛,总体色相较正常牙偏红,偏黄,偏灰,重度四环素牙明度整体偏暗,提示临床进行四环素牙美学修复比色或者制作色板时,可选用明度略偏低以及偏红、偏黄和偏灰的比色片做参考。

基于Philips棱镜3CMOS相机的光学设计及其光谱优化

针对彩色数字相机高成像质量以及高色准的需求,本文研究了基于Philips棱镜的3CMOS相机的光学系统设计以及相机光谱优化方法。通过对Philips棱镜进行光路建模,优化了棱镜的结构参数。在保证全内反射以及出射窗口大小的条件下,减小了系统的体积,并由此设计了Philips棱镜3CMOS相机光学系统。其视场角为45°,相对孔径为1/2.8,在110 lp/mm的奈奎斯特采样频率下,系统的MTF全视场全波段均大于0.4。基于色度学基本原理建立了Philips棱镜相机的矢量成像模型,分析了由光线入射角度变化造成的薄膜光谱偏移,提出了宽光束下光谱偏移的修正模型。利用该模型设计并优化了相机中的4组光学薄膜。通过光路仿真实验以及色差分析,基于优化后的相机光学系统的平均色差降低了15.8%,像面颜色不均匀性降低了60%。结果表明:本文设计的光学系统拥有良好的成像质量,优化后的相机光谱实现了良好的颜色性能以及颜色均匀性。

数字图像比色法对胆红素检测的多种模型研究

数字图像比色法的关键在于建立适合的定量参数。已有多种颜色空间和数学模型用于定量参数的建立。本文以胆红素检测为例,利用智能手机采集图像,对HSV、L^(*)a^(*)b^(*)、CMYK以及RGB颜色空间的28种数学模型进行比较和分析,并考察了各模型在灵敏度、线性相关系数、抗干扰能力、重复性方面的表现。除IB外,其他27种数学模型的决定系数R^(2)均高于0.9。不同数学模型在灵敏度方面存在差异。RGB颜色空间中,选择与反应体系颜色呈互补色的颜色通道以及该通道衍生的数学模型定量,可以获得较高的灵敏度。L^(*)a^(*)b^(*)和CMYK颜色空间中,选择与反应体系颜色接近的颜色通道定量,能获得较高的灵敏度。抗干扰研究中,引入空白样本的数学模型能够实现更好的抗光强干扰效果。其中I_(R0)-I_(R)、I_(G0)-I_(G)、(I_(0)-I)_(total)、[(I-I_(blank))_(total)^(2)]^(0.5)、-lg(Gray/Gray_(up))模型的测试结果在不同光强下的绝对偏差小于4.59%。IG及其衍生数学模型的抗色温能力较强,其中I_(G)、255-I_(G)、I_(G)/(I_(R)+I_(G)+I_(B))模型在不同色温下的测试结果的绝对偏差小于5.84%。欧氏距离模型(I_(R)^(2)+I_(G)^(2)+I_(B)^(2))0.5对光强和色温均表现出较强的抗干扰能力。对28种模型进行检出限测试,吸光度模型、L^(*)、a^(*)模型的检出限均小于1.5μM,I_(G)及其色彩通道建立的数学模型所得检出限相对其他通道低。研究结果表明,图像比色法数学模型的选择,应根据定义颜色空间的特点选择最佳的颜色通道,并优化数学模型,可以提高检测性能。为提高模型的抗干扰能力,可采用欧式距离模型,或引入空白样本信号值。

发酵液中乳酸含量测定方法比较研究

为寻找高效便捷、成本低廉的乳酸测定方法,对比研究了三氯化铁法和对羟基联苯法对尾菜发酵液中乳酸含量的测定性能。结果显示,三氯化铁法和对羟基联苯法的线性方程相关系数均大于0.99,检出限分别为9.70×10^(-2)g/L和2.35×10^(-3)g/L,均满足分析测试要求;精密度测定中,三氯化铁法和对羟基联苯法的相对标准偏差(RSD)分别为1.19%~3.53%和2.54%~3.71%,加标回收率分别为99.3%~105.2%和102.7%~109.1%;杂质的存在对三氯化铁法的测定结果影响较小,但对对羟基联苯法的测定结果有较大影响;统计学检验表明,两种方法对发酵液中乳酸含量的测定结果无显著性差异;与对羟基联苯法相比,三氯化铁法操作简便,测定速度快,试剂成本低,所需样品量少,是较为优异的乳酸含量测定方法,具有广阔的应用前景。

缅甸抹谷紫方钠石光致变色效应脱色效率研究

光致变色效应是紫方钠石最显著且极具价值的光学特征。本文通过EDXRF、FTIR、UV-VIS-NIR、D65标准光源、照度计以及色度学方法,对缅甸抹谷紫方钠石光致变色效应脱色效率进行了定量研究。紫方钠石的主量元素为Na、Al、Si和O,此外含有少量Cl和S,微量元素可含Ca、K和Fe, UV-VIS-NIR光谱存在472、540和667 nm的3个吸收峰,其中以540 nm吸收强度最大,脱色过程中,其光谱吸收峰峰位不变,但强度随时间逐渐减小,540 nm吸收峰面积在0~80 s与时间呈线性负相关(R^(2)=0.99);脱色过程中,当照度从5 000 lx升高至30 000 lx时,紫方钠石脱色效率明显升高,明度L^(*)升高,彩度C^(*)降低,色品a^(*)降低且色品b^(*)升高,色调由紫色向粉色调轻微变化,是电荷转移导致F中心被破坏的直接结果。

WO_(3)纳米片的制备及其在比色测定尿酸中的应用

在室温条件下制备具有过氧化物酶样活性的WO_(3)纳米片(WO_(3)NSs),基于WO_(3)NSs催化H_(2)O_(2)氧化3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)生成蓝色氧化产物(ox-TMB)及在尿酸氧化酶催化下,尿酸被氧化并定量释放H_(2)O_(2)的原理,建立一种以WO_(3)NSs为过氧化物模拟酶的尿酸测定方法。考察了多种因素对吸光度响应的影响。在优化的实验条件下,当尿酸浓度在1.0~100μmol/L范围内时,吸光度与浓度呈良好的线性关系,方法的检出限为0.61μmol/L,应用于血清样品中尿酸的测定,回收率在97.1%~101.4%范围内。

表面硫化普鲁士蓝比色法测定GSH的综合实验设计

设计了以硫化法制备表面硫化的普鲁士蓝催化剂,用于比色法检测谷胱甘肽(GSH)。该催化剂可以有效消除本身蓝色的干扰,显著提升类过氧化物酶活性。在H_(2)O_(2)存在下,该催化剂催化3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB)氧化形成蓝色的氧化型TMB(oxTMB)。动力学分析表明,催化剂与底物的亲和力强,呈现优异的类过氧化物酶活性。硫化的普鲁士蓝用于比色法检测GSH时表现出较高的灵敏度和选择性。实验包含材料制备、仪器表征和检测,可分割成多个模块在无机化学、仪器分析和生物化学中开展,有利于增强学生创新实践能力,提高学生整合所学知识的能力。