A thermosensitive electromechanical model for detecting biological particles.
微型机电系统是一类可提供合适灵敏度的生物微机电系统。本文提出一种热-电-机械模型,用于在微尺度检测生物颗粒。该模型通过分析拉入不稳定参数和频率偏移实现识别,控制方程由扩展哈密顿原理推导,并纳入表面层能量、电场边缘修正和材料属性等系统参数的耦合效应。随后,作者用多个案例的实验、解析和数值数据验证了模型及结果的准确性。参数研究表明,生物...
微型机电系统是一类可提供合适灵敏度的生物微机电系统。本文提出一种热-电-机械模型,用于在微尺度检测生物颗粒。该模型通过分析拉入不稳定参数和频率偏移实现识别,控制方程由扩展哈密顿原理推导,并纳入表面层能量、电场边缘修正和材料属性等系统参数的耦合效应。随后,作者用多个案例的实验、解析和数值数据验证了模型及结果的准确性。参数研究表明,生物...
无标记生物传感器(包括传统石英晶体微天平QCM)易受样品中污染物非特异性吸附影响,难以从复杂基质中提取仅由目标物引起的响应。本研究提出利用超高频无线QCM生物传感器克服该难题。通过减薄石英谐振器,QCM灵敏度显著提高,谐振频率升高,表面振动速度加快。污染物与石英表面仅弱相互作用,无法跟随快速表面运动,因而不能作为负载质量被检测;而目...
本研究基于微机电系统(MEMS)磁通门传感器和抗体偶联免疫磁性微珠标签,建立了一种用于快速分析C反应蛋白(CRP)的敏感检测系统。磁通门传感器采用标准MEMS工艺制备,以Fe基非晶带材多环磁芯作为磁敏感元件,并用三维螺线铜线圈控制磁芯。抗体偶联的免疫磁性微珠作为信号标签,通过CRP与多克隆CRP抗体的特异性结合标记CRP;独立金膜基...
通过患者生理反馈可显著提高药物治疗效果,但使用生物传感器进行反馈往往具有侵入性或不可行。通过将微机电系统(MEMS)技术用于生物传感器微型化,可以获得以往难以获取的信号,通常来自患者体内。这得益于器件极小的尺寸,既降低功耗和植入创伤,也缩短化学分析物传输时间,从而降低传感器响应时间。MEMS 制造还允许在不牺牲高重现性和可靠性的情况...
本文报道一种可扩展的表面声波(SAW)基悬臂梁生物传感器,用于便携式生化检测。器件由分子束外延 GaAs/AlAs 压电薄膜释放成 2.5 μm 厚悬臂梁,顶部制作 50 nm Al 叉指换能器(IDT),底部镀 10 nm Au 并功能化。当分析物与表面识别层结合时,界面应力改变悬臂梁内应力分布,进而改变 SAW 传播速度,使 I...