硫系薄膜材料相变温度光功率测量法研究

相变温度是衡量相变薄膜材料性能的关键参数,对相变存储器的数据保持力、热稳定性和功耗有着巨大的影响,因此相变温度的准确测量非常重要。目前,国内外测量薄膜材料相变温度的主要方法有变温X射线衍射法和差示扫描量热法,前者测量精度有限,后者是破坏性测量。本文根据薄膜材料相变前后光学性质会发生较大改变的特性,首先设计了薄膜材料相变温度测量仪的硬件部分,主要包含高温加热炉、样品台、光路模块等;其次探究了高温加热炉腔的温场均匀性及温度模块的控制能力,结果表明均符合实验要求;最后,利用此装置测量了典型硫系材料GeTe和Ge_(2)Sb_(2)Te_(5)薄膜的相变温度,10次测量平均值分别为212.7℃和145.4℃,标准偏差分别为1.70和2.32,测量结果稳定性良好,达到实验预期。

IHHNV假病毒核酸标准物质定值研究

传染性皮下及造血组织坏死病毒(IHHNV)感染对虾引起急性传染病,对幼虾危害尤其明显。基于Genbank收录的IHHNV基因序列(AF218266.2),制备了含IHHNV全基因组序列的假病毒标准物质(NIM-RM4062)。针对ORF1基因设计特异性引物探针,建立了IHHNV数字PCR检测方法,进行IHHNV假病毒核酸标准物质的均匀性和稳定性检验。标准物质拷贝数浓度的标准值及扩展不确定度为:(1.22±0.15)×10^(3)copies/μL(k=2)。利用多种数字PCR平台对标准物质进行定值验证,测量的相对标准偏差(RSD)小于4%,标准物质量值在不同检测平台复现性较好。采用市售IHHNV核酸检测试剂盒进行验证,标准物质量值与荧光定量PCR试剂盒的检测结果具有较好的一致性。

HPV16与HPV18(E6/E7基因)RNA假病毒核酸标准物质定值研究

分别以含HPV16和HPV18 E6/E7 RNA序列的假病毒为候选材料,采用一步法逆转录数字PCR方法对E6/E7 RNA进行定量检测,研制了HPV16和HPV18(E6/E7基因)RNA假病毒核酸标准物质(NIM-RM5231和NIM-RM5232)。2种标准物质的均匀性和稳定性良好,标准值及扩展不确定度(k=2)分别为:(9.7±1.8)×10^(2)copies/μL,(5.9±1.1)×10^(2)copies/μL。在多家实验室对2种标准物质进行定值验证,定值结果的相对标准偏差均小于10%。所研制的标准物质可为高危型HPV E6/E7 RNA的相关检测的质量控制提供参考。

表面粗糙度国际比对自动测量系统关键技术研究

基于中国计量科学研究院的表面粗糙度基准计量装置,开展了视觉定位系统、自动操作系统和多自由度位移系统的研究,从而实现依据国际比对协议规定流程的自动化测量。实验验证表明:该系统可有效实现表面粗糙度的自动化测量,满足国际比对的要求。在对国际比对规定的表面粗糙度标准器的测量实验中,该系统的自动定位测量的重复性为4.2 nm,相比于手动定位测量提高了2.6倍,有效地减少了测量过程中引入的人为误差。

基于非本征F-P干涉技术的全光纤位移测量系统

为解决传统分离镜组式干涉仪体积较大,无法在空间受限的环境条件下应用的问题,开展了全光纤F-P干涉位移测量技术研究。根据干涉原理分析了不同反射率条件对干涉信号形式的影响,计算得出:当反射率为4%时,多光束干涉的光强信号将近似为正弦函数,并利用有限元仿真对位移测量原理进行验证。设计搭建了基于非本征F-P干涉技术的全光纤位移测量系统。实验结果表明:该系统在1 min内静态噪声电压标准差为23.3 mV;在1 mm位移范围内,该系统与XL-80激光干涉仪的测量结果呈现高度线性关系,线性相关系数R 2为1,且该系统位移测量重复性优于XL-80激光干涉仪。

基于暗场线扫技术的球体表面缺陷检测技术

钢球的球体几何特性令表面上的缺陷难以连贯成像引起漏检或缺陷畸变被误判,且钢球的镜面反射效应可能造成缺陷信号被周围环境的像和高反亮斑淹没,导致缺陷漏检。为此,提出了一种基于光学暗场线扫描技术的钢球表面缺陷检测方法,设计搭建了一套适用于高反射率钢球的暗场线扫表面缺陷检测系统,开发了图像预处理、畸变校正、缺陷提取、点云重建、分割和过滤等算法,建立球面图像点间的空间几何关系,成功将钢球表面缺陷在三维球面上重构,实现了轴承钢球表面缺陷的三维连贯检测。实验结果表明,对表面完好的无损球测量重复性为0.14%,对表面带有缺陷的磨损球测量重复性为0.11%。

接种数量对细胞生长和药物作用的影响及细胞计数方法对比

以海拉细胞作为研究对象,对细胞数量差异引起的细胞生长速率变化以及对药物效果的影响展开研究。实验结果表明细胞起始数量越多,贴壁后密度越大,生长速率越快,并且药物对其生长的抑制作用越低。因此,准确地细胞计数是生物学实验的关键。比较了3种常用细胞计数方法:细胞计数板法、细胞计数仪法、流式细胞仪法,结果显示其线性相关系数R^(2)分别为0.983 5,0.999 7和0.996 0,同等条件下,细胞计数仪具有最高的准确性。同时也对结晶紫染色、底面积拍照、蛋白质含量估算和蛋白质内参GAPDH测量等间接方法进行评估,为生物学实验过程中的细胞数量测算提供数据参考。

细胞密度对抗癌药药效评估准确性的研究

使用贴壁细胞进行试验时,细胞接种密度的大小直接关系到细胞贴壁后的密度,是影响后续生物学实验准确性的关键因素。将贴壁Hela细胞系作为研究对象,使用体外实验中常用的3000个细胞/孔和4000个细胞/孔两个密度对细胞进行接种,对比两组细胞接种密度的接种后面积差异、接种后生长速率差异以及对传统化疗药与新型靶向药的药物实验结果差异。结果显示,接种密度为3000个细胞/孔和4000个细胞/孔,两组细胞占每孔底面积有显著统计学差异(P<0.05);4000个细胞/孔时细胞生长速率高于3000个细胞/孔。在使用传统化疗药顺铂时,接种密度为3000个细胞/孔及4000个细胞/孔时,第1天、第3天、第5天的药物抑制率无差异,但在使用细胞周期抑制剂帕博西尼时,第1天、第3天、第5天的药物抑制率均有显著差异。因此,细胞的起始接种密度对部分特殊药物的评估存在重要影响。

食源性椰毒假单胞菌及其外毒素检测方法研究进展

椰毒假单胞菌是革兰氏阴性菌,多生长于谷类发酵制品、薯类制品、变质银耳和木耳等农产品表面,并可以产生具有毒性作用的米酵菌酸和毒黄素,影响农产品质量安全。该菌所产生的外毒素会作用于人体大脑、肾脏等实质性器官,对机体消化系统和神经系统等造成损伤,致死率较高,个别案例可达100%。简要阐述了椰毒假单胞菌致病机制及其分型方法,系统论述该菌及其外毒素的检测方法研究进展,展望未来的研究方向,以期为椰毒假单胞菌研究提供参考。

低噪声触针式表面粗糙度探测系统及测量不确定度分析

为了提升现有触针式表面粗糙度测量仪的计量能力,从降低仪器噪声水平的角度出发,研制了具有低噪声、无阿贝误差特性的触针式表面粗糙度探测系统。该系统采用样品扫描的方式进行接触测量,利用高精度电容传感器对触针的垂直运动进行实时测量,从而表征被测物的真实微观表面,实现了纳米尺度测量下的低噪声水平。系统使用校准触针式表面粗糙度测量仪的标准样板进行R_(a)测量和不确定度评估,结果表明:对Type C3标准样板测量的扩展不确定度U=2.8 nm(k=2)。