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近红外光谱混合模型定量分析不同物理状态样品的研究
李鑫 , 宾俊 , 范伟 , 周冀衡 , 陈沃若
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.160923
近红外光谱(NIRS)以漫反射模式对非均质样本进行测量时,由于其光谱散射和吸收系数差异较大,建立的校正模型准确性和稳健性较低,因此,本研究提出了一种基于均质样本和模型转移方法建立混合模型的策略,解决非均质样本近红外光谱检测的问题。以烟叶样本为研究对象,分别建立了基于Shenk专利算法(Shenk's)、分段直接标准化(PDS)和基于典型相关分析的模型转移算法(CTCCA)的烟粉+烟丝、烟粉+烟片混合模型,用于烟丝和烟片样本中烟碱含量的预测。结果表明,混合模型对烟丝和烟片样本的预测均方误差(RMSEP)较直接建模分别降低了1.39%和2.73%,预测结果有一定的改善,稳健性提高,3种方法中CTCCA表现最优。因此,采用近红外光谱均质模型和模型转移方法建立的混合模型对非均质样本的测定具有可行性,有利于在线近红外光谱分析技术的发展,可为近红外光谱模型的共享提供参考。
关键词: 校正模型, 均质样本, 不同物理状态, 模型转移, 混合模型
基于离子浓差极化的立体式海水淡化微流控器件研究
黄海宁 , 高少斌 , 李鑫 , 陈宏 , 葛立凯
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.160294
海水淡化是解决人类淡水资源匮乏的一个重要途径。现有的海水淡化技术存在设备体积大、海水淡化成本高等问题。本研究采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)制备了基于离子浓差极化原理的海水淡化器件,采用盐溶液模拟海水,进行盐离子和水分子分离的研究。研究了不同的外加电压、盐溶液在通道中的流动速度、盐溶液通道深度和Nafion纳米通道的深度等实验条件和结构参数对微流控器件分离盐离子和水分子的影响。对微流控器件的结构参数进行了优化。实验结果表明,采用外加电压为25 V、盐溶液流速为4 μL/min、盐溶液通道深宽比为1:20、Nafion纳米通道深度为450~500 μm的微流控器件进行盐溶液分离,除盐率可达到99%。研究结果对于开发新型高效、低能耗的海水淡化器件有重要的指导意义。
关键词: 海水淡化, 微流控芯片, 离子浓差极化
纳米基因扩增技术及其应用
桑付明 , 李鑫 , 刘佳
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.170097
聚合酶链式反应(PCR)是20世纪80年代中期发展起来的一种应用广泛的体外DNA扩增技术,但目前该技术仍然存在着一些问题,如特异性差、灵敏度低和假阳性等。近年来,随着纳米科技的发展,一些纳米粒子如金属纳米粒子、碳纳米材料、量子点和纳米金属氧化物等被引入到PCR反应体系中,即纳米基因扩增技术(NanoPCR)。该技术大幅度提高了PCR的扩增效率、选择性、灵敏度和特异性,推动了生物学技术的发展,具有非常重要的理论意义和应用价值。本文综述了近年来纳米基因扩增技术的主要研究进展、反应机理,并探讨了其应用研究。
关键词: 纳米基因扩增技术, 纳米材料, 特异性, 扩增效率, 热启动, 评述