荧光标记空芯光子晶体光纤阵列对多种重金属离子的在线检测

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    21107114
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    26.0万
  • 负责人：
    曾新华
  • 依托单位：
    中国科学院合肥物质科学研究院
  • 学科分类：
    B0603.大气污染与控制化学
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

本项目针对环境与食品中重金属离子在线检测的迫切需求，利用重金属离子与荧光分子之间特异性相互作用而产生荧光强度与峰位的变化来对其进行定性定量分析。拟采用：1）大直径单模空芯光子晶体光纤来提高激发光的能量阈值；2）高比表面内壁结构实现更多荧光分子的吸附与荧光强度的倍增；3）有机配体修饰提高光纤传感器的选择性；4）中空的流体传输特性实现在线检测。在前期PS球模板法合成介孔结构基础上，我们将进一步在空芯光纤内壁上制备类似的高比表面结构并组装不同配体修饰的荧光素。阐明表面结构与光纤模场、能量传输性能之间的关系，探讨荧光敏感检测机理，揭示不同荧光配体修饰的离子选择性规律及浓度变化对荧光光谱影响的规律，从而实现荧光信号的高效检出。构建对多种重金属离子敏感的空芯光纤阵列与微型泵浦开放系统，从而通过多通道对多种离子同时在线检测。本项目中空芯光子晶体光纤检测原理对发展其他环境有害物质的在线检测技术有借鉴意义。

结项摘要

本项目运用PS球模板法在空芯光纤内表面制备高比表面的多孔结构并对其进行荧光分子标记，利用高能传输特性的空芯光纤实现荧光的激发、高效检出和低损耗传输，借助微型泵浦系统，实现对多种重金属离子的在线检测。在此基础上，对汞离子等荧光检测原理、基于光纤拉曼衬底材料及相关小型化检测仪器样机进行研究，在以下几个方面取得重要进展：1、合成了不同类型、不同发射波长的高质量量子点，并进行了量子点表面配体修饰、组装与其对汞离子荧光信号敏感输出研究，实现对不同重金属离子的敏感检测；2、在光纤上实现了纳米银光化学还原制备及阵列结构；3、光纤传感器系统的组装及对汞离子的在线检测研究，选择了激光光源、高精度光纤荧光光谱仪，并利用光纤分路器、光纤准直器、光纤环路器等光纤元件构建了全光路开放检测系统，利用空芯光纤中空的特性及微型泵浦构造微压力的开放或者循环检测系统，从而实现对汞的原位在线检测；4、基于荧光与光谱吸收的重金属离子便携式快速检测仪样机研发，已经通过嵌入式系统完成了多种重金属离子Pb2+，Cr6+，Cd2+，Cu2+与Hg2+快速检测。三年来，共发表标注基金号的SCI/EI收录论文5篇（最高影响因子7.714），另外正在评审文章2篇，申请专利4项，软件注册登记3项。

项目成果

期刊论文数量（11）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（1）
专利数量（0）
Rapid in situ synthesis of silver nanoparticles on the distal facet of a fiber by laserinduced photoreduction
通过激光诱导光还原在光纤远端面上快速原位合成银纳米粒子
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Laser Physics Letters
  • 影响因子：
    1.7
  • 作者：
    Xinhua Zeng;Cheng Chen;Shouguo Zheng;Shizhuang Weng;Lei Chen;Yuan Yuan;Jun Dong;Zelin Hu;Miao Li
  • 通讯作者：
    Miao Li
痕量N_2O气体检测系统的设计与实现
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    光学精密工程
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郑守国;李淼;张健;张浩东;胡泽林
  • 通讯作者：
    胡泽林
光纤聚合物探针在非均匀电磁场下的银纳米颗粒极化效应
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    发光学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郑守国;李淼;张健;曾新华;Jerome Plain;Renaud Bachelot;乔雷
  • 通讯作者：
    乔雷
基于SERS与PCA-SLR实现乙基对氧磷定量检测
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    光谱学与光谱分析
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    翁士状;陈晟;曾新华;李盼;郑守国;尤聚军;李淼;朱泽德
  • 通讯作者：
    朱泽德
食品中农药残留检测技术进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    农产品质量与安全
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    翁士状;李淼;郑守国;曾新华
  • 通讯作者：
    曾新华

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其他文献

甘蓝型油菜花序长发夹lhRNAi文库的构建
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
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    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
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水稻田甲烷气体排放在线监测系统设计
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    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
    曾新华
基于文本密度模型的Web正文抽取
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
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  • 期刊：
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    --
  • 作者：
    朱泽德;李淼;张健;陈雷;曾新华
  • 通讯作者：
    曾新华
基于MTCNN的坐姿行为识别
  • DOI：
    10.16208/j.issn1000-7024.2019.11.039
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    朱泽德
甘蓝型油菜种子次生休眠遗传多样性研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    油清波;刘燕;曾新华;赵祥祥;卢长明
  • 通讯作者：
    卢长明

其他文献

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空芯光纤多组分工业废气点源监测关键技术
  • 批准号：
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  • 批准年份：
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  • 项目类别：
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相似国自然基金

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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