近红外双发射荧光探针比率检测高/半胱氨酸

合成的吲哚菁染料Cy5-A对高/半胱氨酸展现显著的荧光响应.高/半胱氨酸浓度的增加引发其荧光强度在660 nm处减弱,相应地在700 nm处增强,且700 nm与660 nm处的比率荧光变化与高胱氨酸(40.0~200.0 μM)及半胱氨酸(10.0~100.0 μM)浓度呈现良好的线性关系,最低检测限分别为13.2 μM与2.67 μM.通过核磁共振谱和质谱研究了Cy5-A与高/半胱氨酸的作用机制.研究表明,Cy5-A中的醛基与高/半胱氨酸发生环合反应,从而诱导产生近红外双发射光谱,探针响应不受其他干扰物的影响.因此,Cy5-A是一种简单高效的反应型荧光探针,可成功应用于血清样品中高/半胱氨酸的准确检测.

生菜源比率型荧光碳量子点制备及其对生活用水中Cu^(2+)检测研究

Cu^(2+)的定量检测对于保护自然环境及维持人体健康具有十分重要的意义。目前,Cu^(2+)的荧光检测法大多为单峰检测,易受到背景信号干扰而影响检测结果。实验以生菜为生物质碳源,通过溶剂热法合成了Cu^(2+)特异性检测比率型碳点,线性范围为0.8~70.0 μmol·L^(-1),最低检出限为0.449 μmol·L^(-1),最低定量限为1.45 μmol·L^(-1)。合成的碳点在生活用水中的Cu^(2+)检测中显示出优异性能,回收率为96.5%~103.5%,相对标准偏差小于5%。

基于G-四链体模板的银纳米簇共振能量转移比率检测miRNA

以DNA为模板合成的荧光银纳米簇(DNA-Ag NC)是一类性能优秀的发光探针,已被广泛应用于传感与成像领域.目前大多数定量方法都是基于目标物结合带来的直接的银纳米簇发光强度的变化,因此,分析方法的重现性将不可避免地受实验场地或测定条件变化的影响.本工作中,采用以G-四链体为模板的银纳米簇(GQ-AgNC)与菁染料Cyanine5(Cy5)为能量供-受体对,发展了基于荧光共振能量转移(FRET)机理的mi RNA比率测定方法.其中,Cy5标签具有通用性,简化了实际应用中的实验设计,降低了试剂成本.针对mi RNA let-7a的方法,检测动态范围为12~300nmol/L,检测限为6.9 nmol/L,且可以将let-7a与let-7家族中的其他mi RNA区分.HepG2细胞的总RNA提取物加标回收结果表明该方法具有应用于临床样本测试的潜力.本研究工作拓展了DNA-Ag NC的应用,并有助于加深在FRET设计中以DNA-Ag NC为供体进行分析应用的进一步理解.

基于香豆素的比率型荧光探针对溶液及气相中三氟化硼的检测

合成了一种以香豆素为主体的具有高选择性及灵敏性的比率型荧光探针3-对甲基苯基-7-二乙氨基香豆素(TDC),并将其用于溶液及气相中三氟化硼(BF_(3))的即时可视化检测,检出限为5.5×10^(-7)mol/L.通过荧光光谱、紫外-可见吸收光谱和核磁共振波谱(~(19)F NMR)等方法证实,该探针与BF_(3)之间发生的路易斯酸碱反应会对TDC分子内电荷转移(ICT)过程产生影响,从而引起光谱和溶液颜色的明显变化.基于TDC分子制成的试纸能够实现裸眼检测溶液和气相中的BF_(3).

基于半导体聚合物纳米粒子探针的比率型活性物种检测——推荐一个研究型综合化学实验

介绍一个从纳米探针的合成、表征、性质测试到应用研究的完整研究型综合实验。本实验利用纳米共沉淀法制备了有机聚合物纳米探针,用有机半导体聚合物(PFODBT)作为参比分子和荧光染料分子(IR775s)作为响应分子,构建吸光度和荧光双比率型探针,实现了对活性氧物种(ClO^(-)和ONOO^(-))含量的检测。采用紫外-可见吸收光谱仪可实现比率型吸光度检测活性氧物种的含量。利用PFODBT和IR775s之间的荧光共振能量转移(FRET)原理,采用荧光光谱仪可实现比率型荧光检测活性氧物种的含量。该实验综合性强、操作简便、可行性好、有利于培养学生全面的实验技能和科研能力。

基于3-羟基沙利度胺的比率型荧光探针对过氧化氢的检测

药物分子3-羟基沙利度胺作为分子胶水因其良好的生物相容性、明确的代谢途径以及与CRBN蛋白的特异性结合而备受关注,但其在分析化学领域的应用却鲜有报道.本文基于3-羟基沙利度胺的特殊荧光性能,研究了其在化学传感器领域的新应用.以3-羟基沙利度胺为荧光核,设计合成了显现荧光的过氧化氢探针沙利度胺基频哪醇硼酸酯.基于激发态分子内质子转移机理,该探针对过氧化氢显示出特异选择性和超高灵敏度,检出限为9.8 nmo/L,可应用于化学实验废水、污水及化妆品中过氧化氢的检测.此外,通过光谱技术和理论计算揭示了该荧光探针的识别机制.

用于甲醛检测的比率型荧光探针合成及性能研究

本文设计合成了一种以萘酰亚胺为荧光团的比率型荧光探针,探针的设计基于萘酰亚胺苯环侧链上的醛基被取代后,荧光发射波长红移且荧光强度减弱,与甲醛反应后,发生2-aza-Cope重排反应,醛基恢复,荧光发射波长蓝移且荧光强度增强,可以此作为甲醛定性定量检测依据。通过核磁共振波谱法、高分辨质谱法和荧光光谱法对比率型荧光探针的结构、性质和检测性能进行了表征和研究,测试结果表明该探针对甲醛具有很好的检测性能,相较于传统荧光探针具有选择性好、灵敏度高、检测下限低等特点。

基于边缘分析的海面溢油检测

提出一种基于边缘检测的快速溢油信息提取方法,首先对溢油图像进行ROA(radio of average)边缘检测,根据检测结果进行AOI(area of interest)提取,然后使用改进的Weibull-CFAR检测算法对AOI进行溢油检测,并与全局CFAR检测结果进行对比。实验结果证明,所提出的方法对于非均匀灰度SAR图像溢油检测准确性较好、效率较高,特别适用于大图像的快速溢油检测。

平板表层缺陷检测涡流阵列传感器的设计

基于互感式传感器涡流检测的数值计算方法,综合检测灵敏度和空间分辨率对涡流阵列传感器线圈单元不同中心距、平均半径、高度等参数进行了分析。提出了与涡流阵列检测不敏感区域密切相关的参数——线圈单元组有效检测区域比率,基于该参数进行了涡流阵列传感器排布方式的优化设计。研究结果表明:相同检测条件下,线圈单元平均半径越小,线圈单元高越小,检测灵敏度越大;线圈单元中心距大小与检测灵敏度呈先递增后递减的关系,在接近且小于4倍的线圈单元外径处检测灵敏度存在一极值点;线圈单元平均半径越小,涡流阵列传感器的空间分辨率越高;交错型涡流阵列传感器相邻单元组叠加方式不敏感区域最小,漏检可能也最小。

一种新型胞内游离钙离子检测探针Fura-2

钙离子是细胞内的一种重要的信号分子,采用各种荧光染料进行胞内钙离子浓度和分布检测对了解细胞生理活动具有重要意义。Fura-2是一种被用来测定胞内钙离子浓度的第二代紫外激发的双波长Ca2+荧光指示剂,结合比例荧光成像系统可以有效地检测胞内钙离子浓度和分布.本文介绍了Fura-2的基本化学性质、导入细胞的方式,以及采用比率荧光成像系统检测胞内钙离子浓度的优缺点及其对策.

一种改进型面向对象的遥感变化检测方法

针对人工变化发现效率低下和高分影像数据量大的现状,按照"先发现变化区域,再进行分类识别"的检测思路,提出了一种集成改进型变化矢量分析法和面向对象分类法的变化检测方法。该方法利用基于最大类间方差阈值搜索的改进型CVA法以自动快速提取出变化区域,再基于面向对象分类法对变化区域进行地物类型识别。为验证该方法的有效性,本文利用2009年和2013年两期IKONOS高分影像对重庆市沙坪坝区大学城建成区进行了变化检测实验,并采用变化检测一致性比率进行精度分析。实验结果表明,该方法对道路和建筑用地的变化检测精度可以达到85%以上,对耕地和水体的地类检测精度达到70%以上。可见,该方法在大区域的宏观土地利用遥感动态监测工作中具有一定的实用价值。

一种新型比率型次氯酸荧光探针的合成及应用研究

次氯酸(HClO)是生物体内重要的活性氧(ROS)之一,在人类免疫功能系统中扮演着重要的角色,能够防止细菌和病原体对人体的侵害。在此,本文设计并开发了一种新型检测次氯酸的比率荧光探针,该探针对HClO识别显示出较高的选择性,检测限低至26.5μM,荧光响应可在10s内迅速完成,并伴随着溶液颜色由紫红转变为无色。

光信号的精准波长检测及其研究进展

光信号的精准波长检测技术广泛应用于光纤通信及光纤传感领域。针对适用于光信号中心波长测量的比率制波长检测技术进行了详细的讨论,对比率制波长检测系统各种实现方案的检测原理和性能进行了比较,概括介绍了最新研究进展情况,并对相关发展趋势进行了分析。

基于碳量子点-银纳米簇荧光共振能量转移纳米探针的荧光传感器检测转基因成分CaMV35S

利用荧光共振能量转移(FRET)纳米探针结合催化发夹组装(CHA)无酶扩增信号放大途径建立了一种可用于转基因成分的荧光检测方法。首先为CaMV35S目标序列(tDNA)设计了可诱导的CHA循环的两个发夹结构序列HP1和HP2。当单链DNA标记碳点(sDNA-CDs)和DNA模板化银纳米团簇(Ts-AgNCs)杂交后,AgNCs和碳量子点(CDs)靠近,形成FRET效应,得到sDNA-CDs/Ts-AgNCs荧光猝灭的比率荧光探针。当tDNA存在时,通过杂交反应打开HP1发夹,形成HP1-tDNA双链结构;该结构可将HP2的发夹结构打开,从而形成HP1-HP2双链结构,同时释放出tDNA进入下一轮杂交,触发CHA循环。由于HP1-HP2中HP1的部分序列与Ts部分序列间的亲和性较sDNA强,因此,加入sDNA-CDs/Ts-AgNCs后,sDNA-CDs从探针中释放,使CDs(λem=464 nm)的荧光得以增强。而AgNCs仍在双链结构中,其荧光强度(λem=560 nm)基本保持不变。以IF464/IF560为检测信号,在最优条件下,该比率荧光传感器对CaMV35S检测的线性范围为0.1~50 nmol/L,检出限(LOD,S/N=3)为0.02 nmol/L。制备的传感器具有良好的选择性,将该传感器用于转基因番茄叶中CaMV35S成分的检测,结果可靠。

一种改进的SAR图像边缘检测算法

灰度平均值比率与梯度(RGoA)边缘检测器是一种简单、有效的SAR图像边缘检测方法.但它也存在缺点,边缘点检测准则在某些情况下不适用,比率门限和梯度门限均需要由人工预先确定.本文提出一种改进的SAR图像边缘检测算法,它修正了边缘点检测准则,采用Otsu方法计算灰度平均值比率门限和梯度门限,实现优化门限自动选择.用SAR图像对算法进行了实验验证.实验结果表明,所提出的算法是一种有效、实用、自动的边缘检测算法.

bio-MOF-1基三元复合物对Al^(3+)、Fe^(3+)HPO_(4)^(2-)离子的发光检测

基于离子交换策略,采用浸渍法将两种分别具有绿光发射的[Pt(ppy)(NCMe)2]ClO4(简写为[Pt]ClO4)和红光发射的[Ru(bpy)2(MebpyCHO)](PF6)_(2)(简写为[Ru](PF6)2)的金属配合物阳离子装载进阴离子生物金属有机框架(bio-MOF-1)中,形成水稳定的三元复合物([Pt]^(+)+[Ru]^(2+))@bio-MOF-1(下文简称复合物)。在pH=7.3范围内,通过荧光分光光度计测试复合物对离子的发光响应,基于复合物发射峰相对强度变化可选择性检测水中的Al3+、Fe^(3+)HPO_(4)^(2-)离子;构建单比率发光密码图,可识别水溶液中的Al^(3+)、Fe^(3+),HPO_(4)……(2-):通过比率强度和浓度的线性关系实现定量检测,计算检测限LOD(Al^(3+))=3.4×10^(-5)M;LOD(Fe^(3+))=3.9×10^(-5)M;LOD(HPO_(4)^(2-))=9.4×10^(-3)M。

自适应灰色预测控制的稳定性与仿真研究(英文)

基于灰色预测和在线切换算法的研究,提出一种自适应灰色预测控制方法,该方法根据控制系统不同周期的输出误差值,自适应调整灰色预测控制器的预测步长,提高系统输出非平稳时间序列的光滑度,减少其随机性,以改进系统的暂态和稳态性能。并基于线性时不变对象,推导了该类自适应预测控制系统数学模型,给出其收敛的充分条件。最后,通过实例仿真分析证实了本方法控制精度高,鲁棒性强,具有良好的应用价值。

一种动态整周模糊值求解算法及其仿真分析

针对GPS应用中的动态整周模糊值求解问题,结合Z变换减少模糊值参数的强相关性和FASF(快速模糊值搜索滤波器)算法递归确定模糊值搜索空间的优点,提出了基于Z变换增强FASF的整周模糊值求解算法,并给出了计算机实验结果。仿真结果表明,相对于传统的模糊值解算算法,该算法能显著降低整周模糊值解算所需要的历元数目,提高整周模糊值解算的效率和实时性,对GPS实时高动态定位和GPS实时姿态测量的工程应用及理论研究具有参考价值。

基于聚合物核壳纳米粒子的Hg^(2+)比率型荧光检测传感器

采用一步聚合的方法,制备了以疏水的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为核、亲水性的聚电解质支化聚乙烯亚胺(PEI)为壳的纳米粒子分散液.将供体荧光团4-胺基-7-硝基-N-辛基苯并[1,2,5]噁二唑(NBD)以包埋的方式在聚合过程中直接引入PMMA核内部,而受体荧光团罗丹明衍生物SRHB通过吸附作用进入PEI-PMMA核壳界面,构成了含有两种不同荧光分子且可对Hg2+进行荧光比率检测的传感器.考察了含荧光分子的聚合物粒子光谱学性质,证明两种荧光分子均被引入了聚合物粒子体系.在汞离子的荧光检测试验中,加入Hg2+后,体系中的NBD荧光强度下降,而罗丹明的特征发射峰在579 nm处出现,并随着Hg2+浓度的增加,受体/供体的荧光强度比值呈现增长趋势.研究还发现,聚合物粒子基荧光探针对于Hg2+具有较好的选择性,且最佳使用范围是体系pH值在5～8之间,其检测Hg2+的最低浓度可达到1μmol/L.

基于无人机图像的输电线自动提取技术

对输电线路的检测能够确保电网的安全运行,利用无人机图像实现输电线准确、快速的提取是实现电力巡检的前提。本文提出了一种基于无人机图像的输电线自动提取方法,能够从复杂的背景图像中完成输电线的有效识别。首先,采用Ratio算子提取出电力线像素,并结合Hough变换对直线段进行检测;然后,根据输电线路几何特征设计了完整输电线合成算法。由无人机图像试验可知,本文所提出的输电线自动提取方法能够有效排除复杂背景信息的干扰,实现输电线位置的准确识别。