用于食品气味快速检测的可视传感器特性研究

针对食品品质快速检测的需求和人工嗅觉技术存在的检测范围窄、受环境湿度影响大等缺陷,根据金属卟啉化合物与有机小分子气体反应后发生颜色变化的原理,筛选二十多种对食品常见气味成分响应的金属卟啉制成可视传感器阵列。以食品腐败的常见特征气体为研究对象,对传感器阵列的选择性、检测范围、水蒸气对传感器的影响等特性进行初步研究。试验结果表明,设计的可视传感器阵列具有良好的选择性、灵敏性、重现性和稳定性,且受环境湿度影响不大,在食品品质的快速检测方面有广泛的应用前景。

可视传感器技术快速测定淡水鱼细菌总数

以鳊鱼为对象,采用可视传感器检测技术建立一种淡水鱼细菌总数快速测定的方法。首先,利用可视传感器技术采集鳊鱼的气味,用图像处理技术提取传感器阵列与样品气味反应前后的图像颜色差值作为鱼的气味特征信息;同时,采用平板计数法测定细菌总数来评定鱼的新鲜等级;最后,采用最小二乘法(PLS)和联合区间偏最小二乘法(siPLS)建立基于气味信息与细菌总数间高效、精确的鱼类新鲜度判别模型。结果显示,siPLS模型较优,其校正集和预测集相关系数分别达到88.96%和83.29%。结果表明,可视传感器技术能够用于预测鱼的细菌总数,具有方便、快速、无损、成本低等优越性。

金纳米颗粒可视化传感器在生物分子分析中的研究进展

基于金纳米颗粒的可视化传感器具有灵敏度高、选择性好、肉眼可见、无需大型仪器等优点,是一种具有应用潜力的分析检测方法。生物分子分析检测与人体健康息息相关。本文综述了近几年基于金纳米颗粒的可视化传感器在生物分子分析中的应用研究。

可视化阵列传感器技术鉴别不同香型白酒

决定白酒香型的物质种类繁多,成分复杂。采用可视化阵列传感器技术对中国白酒五大香型的代表酒样进行检测,在可视化区分的基础上采用分层聚类分析、主成分分析等统计分析方法,对检测结果进行分析。不同香型的白酒在聚类分析中可以正确归类,利用主成分分析得到的前3个主成分所代表的白酒7 5.8%的信息量就可以将不同香型白酒完全区分开,表明可视化阵列传感器可以很好地用于白酒香型的鉴别。作为一种简单、高效的检测方法,可视化阵列传感器技术可在白酒的检测和鉴别中发挥更大的作用。

基于可视化传感器阵列系统的肺癌标志物快速检测研究

肺癌的早期快速诊断对于肺癌患者的治疗至关重要。针对肺癌患者所呼出的特定标志物,建立可视化传感器阵列系统,对4种肺癌标志物进行了实验研究。采用分层聚类分析、主成分分析的统计学方法对检测结果进行分析。对不同肺癌标志物、不同体积分数的样本在聚类分析中可以正确分类,且结构相似体积分数相近的样本能优先聚到一簇。利用主成分分析获得的前2个主成分所代表的肺癌标志物72.0%的信息量即可以实现不同类标志物样本区分。研究表明:这种可视化传感器阵列系统是一种快速有效的检测识别肺癌标志物的方法。

可视化阵列传感器在不同酒龄白酒检测中的应用

利用可视化阵列传感器对泸州老窖四种不同酒龄的酒样进行检测,得到了不同酒龄酒样的指纹图谱。将得到的传感器光谱变化数据利用方差分析进行优化,删除了对识别结果贡献小的传感器阵列点和颜色分量。对优化前后的数据进行聚类分析表明,可视化阵列传感器经过数据优化可以实现对不同酒龄泸州老窖原酒的正确区分。

荧光可视化纸基传感器设计及应用研究进展

纸基传感器(如pH值和验孕纸)是目前在化学/生物分析相关领域最有前途的传感器,因为分析人员更喜欢在无需分析仪器的帮助下进行现场和实时/视觉检测。本文综述了荧光可视化纸基传感器在目标物中视觉定性/定量分析方面的研究进展:1)利用荧光纳米材料的优点,如宽激发波长、窄/可调发射、表面修饰灵活性等,设计一些在试纸上进行比色分析的新策略;2)通过纳米材料表面的分子工程,建立合理的光谱响应机制并设计出具有超灵敏可视化能力的荧光纳米探针,旨在实现对目标分析物进行现场和实时/通用的视觉检测;3)然后通过将纳米荧光探针应用于喷墨打印试纸的油墨中,极大地克服了试纸在可靠性和再现性方面的技术挑战。因此,荧光可视化纸基传感器对目标分析物的快速检测提供了新的方式。

基于金纳米材料的可视化生物传感器的研究进展

可视化检测方法是一种以光学响应信号为基础,通过裸眼比较反应液中颜色的深浅或种类的变化,实现对目标物的肉眼识别检测,具有检测结果可视化、操作简单快捷、检测成本低和响应速度快等优点。在各种纳米材料中,金纳米材料由于具有独特的光学性质,被广泛用于可视化传感器的构建。当纳米粒子之间的距离或形貌改变时,其局域表面等离子共振吸收峰会产生相应的变化,引起溶液颜色的改变。本文综述了近几年基于金纳米材料的可视化传感器在分析检测中的研究进展,分析了该技术在实际应用中面临的主要问题,并对未来的发展前景进行了展望。

纳米材料在适配体可视化传感器领域的应用

近年来,适配体可视化传感器因其高特异性和高便利性受到了高度关注。同时,各种纳米材料为提升适配体可视化传感器的性能提供了一条行之有效的途径。本文总结了纳米材料在适配体可视化传感器领域的开发和应用,介绍了不同纳米材料的显色机理,以及不同种类可视化传感器的研究进展。

用作pH传感器的偶氮水杨醛吖嗪的合成及其阴离子识别研究

本文设计合成了一种对硝基偶氮水杨醛吖嗪pH传感器S1。通过紫外可见分光光度法研究了传感器S1与八种不同阴离子的识别性能。通过向10%HEPES缓冲液(DMSO/HEPES=9∶1,V/V,pH=5.63)的S1中分别加入F^-、Cl^-、Br^-、I^-、AcO^-、SO_4^(2-)、NO_3^-、H_2PO_4^-等阴离子后,发现F^-、AcO^-、H_2PO_4^-的加入使得S1在584、614、622nm处的吸收峰增强,溶液颜色由淡黄色转变为蓝色,同时其它离子的加入无上述现象。Job曲线测定了S1与F^-、AcO^-、H_2PO_4^-的化学计量比均为1∶1,及最低检测限分别为0.39,2.60和12.5μM。通过布朗斯特酸碱反应及密度泛函理论计算说明S1与F^-、AcO^-、H_2PO_4^-之间可能是脱质子化作用。由此可见传感器S1在溶液体系中是一种颜色可调的可视化传感器。

一种基于96孔板的HRP分子印迹目视化传感器

构建一种基于96孔板的辣根过氧化物酶(HRP)分子印迹目视化传感器.模板蛋白HRP首先被固定于微孔板底部,再聚合一薄层聚苯胺以印迹模板蛋白,模板蛋白经洗脱,留下的三维印迹空穴,可特异性识别目标蛋白,利用HRP可催化3,3,5',5'-四甲基联苯胺(TMB)-H2O2体系产生显色反应,达到目视化检测的目的,同时对印迹条件以及分子印迹聚合物层(MIPs)的性能进行深入探讨.实验结果表明,MIPs微孔板产生的颜色变化与HRP的浓度有直接的关系,所制备的HRP目视化传感器具有简便易行、特异性好、快速吸附平衡等特点,可用于目标蛋白的识别与检测.

可视化传感技术在桃子质量评价中的应用

利用卟啉类化合物制成可视传感器阵列,对3类桃子(正常、机械损伤、真菌感染)进行测试.提取桃子的气味信息,将传感器阵列与桃子顶空气体发生反应前后的颜色变化作为特征值.对特征值进行主成分分析,提取前6个主成分用于最小二乘支持向量机建模.对训练集中的26个样本进行测试,模型的回判正确率达100%;对24个预测样本的识别正确率达91.7%.研究表明可视传感器阵列用于桃子的质量评定是可行的,对其他水果的评定有直接借鉴作用.

基于嗅觉可视技术的食醋气味表征和区分

利用自主研发的便携式食品气味嗅觉可视检测仪对3种食醋进行了分析,并在实验过程中对传感器制作和图像信号采集进行了优化。结果表明,相机获取图像的整体稳定性优于扫描仪,溶剂挥发时间为15 min时,传感器最为稳定,且与食醋反应可获取最佳响应信号差值;对传感器获取3种食醋挥发气体的响应信号进行主成分分析,再通过线性模型判别,发现独立食醋样本的识别率达到100%。

基于嗅觉可视化技术的醋酸发酵过程中酒精度的检测

首先通过气相色谱-质谱联用仪(gas chromatography-mass spectrometer,GC-MS)测定不同醋酸发酵阶段下醋醅中的酒精度,结果表明,随着醋酸发酵阶段的进行,醋醅中的乙醇不断减少。然后,通过自制的嗅觉可视化检测仪来表征镇江香醋不同醋酸发酵过程中的食醋气味信息,最后利用12个卟啉类化合物和3种酸碱指示剂的R、G、B三种个颜色分量(共45个特征值)作为特征变量,分别结合偏最小二乘(PLS)及误差反向传播人工神经网络(BP-ANN)模型,快速检测醋酸发酵过程中的乙醇含量。结果表明,相比于PLS模型,BP-ANN模型的预测效果更好;嗅觉可视化技术结合BP-ANN模型预测酒精度的相关系数为0.912 7。研究表明,可以通过嗅觉可视化技术结合BP-ANN模型来快速准确地检测醋酸固态发酵过程中醋醅的酒精度含量。

基于嗅觉可视技术的醋醅理化指标分析

通过分析56个不同发酵池种子醋醅乙醇脱氢酶（ADH）的活性与56个对应接种池的不挥发酸和总酸的关系，得出将种子ADH活性控制在600～700U／mL时，被接种池的醋醅品质较高。利用嗅觉可视化技术结合误差反向传播人工神经网络（BP—ANN）模型，快速检测种子ADH活性和预测被接种池不挥发酸及总酸质量分数。结果表明，BP—ANN模型预测ADH、不挥发酸、总酸的相关系数分别为0．7816、0．8447和0．9463。因此，嗅觉可视化技术结合BP—ANN可有效预测醋酸发酵过程中的理化指标。

基于嗅觉可视化与图像处理的食醋醋龄检测

应用基于色敏传感器阵列的嗅觉可视化系统对不同醋龄的食醋进行鉴别。运用系统的图像处理模块,比较了不同方法对目标图像的中心点定位和特征区域选取的影响。尤其在基于不同颜色空间提取特征值方面,对比了RGB、HSV、Lab颜色空间,结果表明Lab的效果最好。利用3种颜色空间中获得的特征数据并结合主成分分析(PCA)和线性判别分析(LDA)等模式识别方法,鉴别食醋醋龄,Lab颜色空间下的训练集和预测集识别率均大于90%。

卟啉纳米材料制备及在可视化传感器中的应用

在水/油体系中,利用表面活性剂辅助自组装制备出5,10,15,20-四苯基卟啉锌(ZnTPP)和5,10,15,20-四苯基卟啉钴(CoTPP)纳米材料,改变陈化时间制备多种形貌卟啉纳米材料,如纳米球、纳米棒和纳米片等。利用紫外-可见光谱和荧光光谱分析两种卟啉纳米材料的光学性质,ZnTPP纳米材料的荧光强度是其单体的4.5倍,具有良好光敏性。基于两种卟啉纳米材料构建可视化阵列芯片对挥发性气体己醛检测,卟啉纳米的响应度是它们单体的2倍。

三聚氰胺检测方法简述

三聚氰胺是一种三嗪类含氮杂环有机化合物,食用添加三聚氰胺的食品可导致结石生成,本文从气相色谱、液相色谱、电学化方法和可视化传感器四个方面综述了近年来三聚氰胺检测的若干方法,从实验方法、灵敏度、专一性三个角度对上述方法的优缺点进行对比,并对上述方法用于实际样品中三聚氰胺的检测进行可行性分析,提出了新的检测三聚氰胺的思路和方法。

用银壳层调节单分散金纳米棒的局域表面等离子体共振光学性能

为将单分散金纳米棒的纵向局域表面等离子体共振(LSPR)波长从近红外光区调节到可见光区,通过表面原位还原反应合成了以银为壳层的单分散双金属核壳复合纳米棒(Au@AgNRs),其Ag壳层厚度可由Ag NO3的用量进行调节。用高分辨透射电镜和X射线能量色散谱仪确证了Au@AgNRs的形态结构、单分散性和化学组成。随着Ag壳层厚度的增加,Au@AgNRs的LSPR效应逐渐增强,纵向LSPR吸收峰由近红外光区蓝移到可见光区。Ag壳层厚度每增加1 nm,Au@AgNRs的纵向LSPR波长减小约12 nm。制得的Au@AgNRs在可视化传感器上有良好的应用前景。