载人航天器浮游微生物在线监测SERS微系统基础研究
结题报告
批准号:
61971074
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
陈李
依托单位:
学科分类:
敏感电子学与传感器
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈李
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
客服二维码
微信扫码咨询
中文摘要
针对载人航天器浮游微生物在线监测重大需求,提出包括浮游微生物采样单元、DEP富集单元与光波导SERS检测单元的微流控SERS芯片系统新方案。研究微纳结构中空气涡流和湍流的形成机制,建立纳米结构浮游微生物粒子吸附采样的分子动力学模型,形成纳米结构微生物粒子高效采样方法;研究微重力条件下气-液微流体的流动特性,探索微生物粒子运动规律和DEP操控方法;研究金属纳米粒子的等离子体激发强度与场分布,建立集成波导—纳米粒子—微生物粒子之间的耦合模型;开展微芯片系统的模块化设计、三维集成方法和跨尺度微纳结构加工工艺研究,研制出芯片系统样机;构建芯片系统测试、控制和分析的一体化平台,建立典型微生物SERS光谱多维度识别模型,开展航天器地面模拟环境测试实验。实现浮游微生物的自动捕获、有效富集、快速在线监测的科学目标,为进一步开展载人航天器浮游微生物在线监测、预警与防控系统研制提供理论基础和技术支撑。
英文摘要
Aiming at the significant demand for on-line monitoring of planktonic microorganisms in manned spacecraft, a new scheme of microfluidic SERS chip system is proposed, which integrated with floating microbial sampling unit, DEP enrichment unit and optical waveguide SERS detection unit. The formation mechanism of gas vortex and turbulence in micro-nanostructures will be studied, and the molecular dynamics model of nanostructured adsorption sampling of planktonic microorganism be established, in order to obtain high-efficiency sampling method. The flow characteristics of gas-liquid microfluids under microgravity conditions will be studied, and the movement law of microbial particles and DEP manipulation method be investigated; study the plasma intensity and field distribution of metal nanoparticles, and a coupling model among integrated waveguide, nanoparticle and microorganism particles will be established; modular design of microchip system, three-dimensional integration method and cross-scale micro-nano structure fabrication technology will be carried out, and the system prototype will be developed; finally, build an integrated platform for system testing, control and analysis, establish the multi-dimensional models for typical microorganisms, and carried out test experiments in spacecraft ground simulation environment. The scientific goals of automatic capture, effective enrichment and rapid on-line monitoring of planktonic microorganisms will be achieved, which provides the theoretical basis and technical support for further development of on-line monitoring, early warning and prevention systems for manned spacecraft.
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1002/jrs.5857
发表时间:2020-06
期刊:Journal of Raman Spectroscopy
影响因子:2.5
作者:Feng Yang;Li Chen;Dan Li;Yi Xu;Shunbo Li;Li Wang
通讯作者:Feng Yang;Li Chen;Dan Li;Yi Xu;Shunbo Li;Li Wang
DOI:10.1016/j.saa.2022.122129
发表时间:2022-11-19
期刊:SPECTROCHIMICA ACTA PART A-MOLECULAR AND BIOMOLECULAR SPECTROSCOPY
影响因子:4.4
作者:Yang,Feng;Wen,Ping;Chen,Li
通讯作者:Chen,Li
DOI:10.3788/CJL202148.0707002
发表时间:2021
期刊:中国激光
影响因子:--
作者:张志强;宋凤民;张秦;党磊;徐溢;李顺波;陈李
通讯作者:陈李
DOI:10.3788/AOS202141.2024001
发表时间:2021
期刊:光学学报
影响因子:--
作者:白鹤轩;杨峰;李丹阳;徐溢;李顺波;陈李
通讯作者:陈李
DOI:10.3788/OPE.20202801.0110
发表时间:2020
期刊:光学精密工程
影响因子:--
作者:陈李;李丹阳;杨峰;徐溢;李顺波
通讯作者:李顺波
相干反斯托克斯拉曼光谱探测机理与方法研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2025
  • 负责人:
    陈李
  • 依托单位:
国内基金
海外基金