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【吉林大学:研发集成纳米酶级联生物传感器,用于便携式脲酶分析!】
近日, 吉林大学苏星光 通过简单的自组装,设计了一种新型的具有双酶性质和荧光性质的纳米酶(Cu@Zr)。利用磷酸酶和漆酶的双重酶活性,首次建立了以苯基磷酸二钠(PPDS)为底物的纳米酶级联传感器。通过所提出的级联传感器建立了检测限分别为3.56和1.83 U/L的比色和荧光双模灵敏脲酶分析策略。
研究要点
要点1. 作者通过简单的自组装,设计了一种新型的具有双酶性质和荧光性质的纳米酶(Cu@Zr),不仅对磷酸酶和漆酶具有优异的催化性能,而且在440 nm处具有优异的荧光性能。首次建立了以苯基磷酸二钠(PPDS)为底物的纳米酶级联传感器。
要点2. 磷酸酶切割PPDS的P-O键产生无色苯酚,然后被漆酶氧化并与显色剂4-氨基安替比林(4-AP)络合产生红色喹啉(QI)。尿素的脲酶水解产生的NH 3 可以与Cu@Zr,加速了电子转移速率,最终显著提高了级联反应的性能。
要点3. 通过所提出的级联传感器建立了检测限分别为3.56和1.83 U/L的比色和荧光双模灵敏脲酶分析策略。一个装有Cu@Zr的智能手机RGB读数的便携式拭子用于原位尿素酶检测。还为环境和生物分析提供了一种潜在可行的分析途径。
研究图文
图1.(A)Cu@Zr自组装合成;(B)Cu-BH、(C)ZrO x -OH和(D)Cu@Zr的SEM;(E)Cu@Zr的元素图像。
图2.(A)Cu-BH和Cu@Zr的XPS全光谱;(B)Cu@Zr的Zr 3d XPS;(C)Cu-BH和Cu@Zr的N 2 吸附-解吸曲线;(D)电位分析;(E)FTIR光谱;(F)Cu-BH、ZrO x -OH和Cu@Zr的XRD。
图3.(A)Cu@Zr的双酶活性说明;(B)Cu@Zr的磷酸酶活性的可行性;(C)不同Cu@Zr浓度下的磷酸酶活性曲线随时间变化;(D)Cu@Zr催化不同浓度的PNPP的光谱图;Cu@Zr以PNPP和2,4-DP为底物的(E)动力学曲线和(F)动力学线性关系;(G)基于Cu@Zr的双酶活性pH优化;(H)Cu@Zr漆酶活性的可行性和(I)不同浓度的Cu@Zr漆酶活性曲线随着时间的推移。
图4.(A)Cu@Zr基双酶级联反应的方案;(B)Cu@Zr基双酶级联反应的可行性分析;(C)基于Cu@Zr级联反应不同浓度下PPDS的UV光谱;(D)基于Cu@Zr级联反应不同浓度下PPDS的荧光发射光谱和照片;(E)Cu@Zr+PPDS+4-AP的紫外吸收光谱和Cu@Zr的荧光发射光谱;(F)Cu@Zr和Cu@Zr+PPDS+4-AP的荧光寿命图。
图5.(A)脲酶双模传感原理图;(B)脲酶传感的可行性分析;(C)不同NH 3 浓度在不同反应时间下的Cu@Zr活性的增强;(D)NH 3 添加前后元素Cu 2p XPS光谱;(E)NH 3 添加前后元素N 1s XPS光谱;(F)NH 3 添加前后元素N XPS含量的比较以及(G)在加入NH 3 之前和之后的电化学CV。
图6.(A)基于Cu@Zr的尿素酶比色法的吸收光谱;(B)基于Cu@Zr的脲酶荧光测定的荧光光谱;(C)脲酶线性关系曲线的相应比色分析;(D)脲酶线性关系曲线的相应荧光分析;(E)脲酶定量的选择性和(F)尿素酶定量的抗干扰性。
图7. Cu@Zr基便携式棉签尿素酶检测的流程图。
传感动态
【豪威集团发布用于倒车影像和 360 全景的 OX01J 图像传感器】
1 月 12 日消息,国产 CMOS 厂商豪威集团今日发布了用于汽车 360 度环视系统(SVS,用于 360 度全景影像)和后视摄像头(RVC,用于倒车影像)的全新 130 万像素 OX01J 图像传感器。
据介绍,OX01J 是一款 RAW 图像传感器,具有 LED 闪烁抑制(LFM)功能和 140db 的动态范围(HDR)。如果汽车厂商已经拥有自己的后端图像信号处理器(ISP)架构,可以仅购买 OX01J 图像传感器。
豪威 OX01J 采用 1/4 英寸光学格式封装,搭载了 3 微米图像传感器,还采用 a-CSP 封装,是一种小尺寸解决方案。这款传感器基于豪威集团的 PureCel Plus 架构,亮点在于弱光灵敏度和低信噪比。
从豪威集团官方公告获悉,OX01J 是豪威集团用于 SVS 和 RVC 的最高级汽车图像传感器,与主流 OX01E20 SoC 针脚兼容。OX01J 符合 ASIL-B 安全标准,现已出样,将于 2024 年 10 月投入量产。
【曾获格力独家投资的多创科技获数千万元A轮融资,加速高性能磁传感芯片及模组产业化】
近日,珠海多创科技有限公司(以下简称:多创科技)宣布完成数千万元A轮融资。本轮融资将加速多创科技高性能磁传感芯片及电流传感器模组的产业化进程,加快推进核心产品在物联网、新能源、航空航天、人工智能等市场领域的应用布局。
多创科技成立于2018年,总部位于珠海高新区,专业从事高性能磁传感芯片设计制造及电流传感器的应用开发。多创科技自建有先进的隧穿磁电阻传感器晶圆、芯片及模组制造产线,并挂牌珠海市“磁传感器工程技术研究中心”,可为智能电网、光伏、汽车、消费电子等领域客户提供高精度低成本电流传感解决方案,其自主研发的磁传感芯片、一体式智能传感器等多项产品入选广东省名优高新技术产品。
据悉,2022年,格力集团通过旗下产业投资板块独家投资多创科技PreA轮融资,以投促产助力企业加快研发制造和产品量产。
【预计净收入超18亿元!禾赛科技2023年全年业绩超预期】
2024年1月11日,禾赛科技公布2023年第四季度及全年部分初步、未经审计的财务和经营业绩指标(最终数据取决于公司年终财务报告流程、审查、审计以及可能由此产生的潜在调整的完成情况)。
2023年第四季度,禾赛预计净收入将超过之前指导范围的上限人民币5.35亿元(7330万美元)~人民币5.55亿元(7610万美元),而2022年同期为人民币4.09亿元(5930万美元)。截至2023年12月31日,该公司预计净收入将超过18亿元人民币(2.5亿美元)的目标。
截至2023年12月31日,禾赛预计激光雷达总出货量将超过之前指导范围的220000台,而2022年同期的出货量为80462台。该公司还预计,截至2023年12月31日,该公司将超过其全年200000台ADAS激光雷达出货量的目标。
禾赛科技联合创始人兼CEO李一帆表示:“我们对公司第四季度的财务和经营业绩感到振奋。我们在12月交付了超过50000台激光雷达,打破了2023年的记录。在第四季度,我们保持了强劲的势头,获得了许多新的设计成果,推出了新的产品系列,并增强了我们的制造能力,以巩固我们在全球激光雷达行业的领先地位。我们对2024年的业务充满信心,公司已经获得了15 家领先主机厂和 Tier-1 客户超 50 多个车型的前装量产项目定点。我们预计这些主机厂及车型定点将在未来一年带来显著增长。我们将信守我们对激光雷达行业最高性能、质量、安全和可靠性的承诺。”
禾赛预计将于2024年3月正式公告第四季度和2023年全年未经审计的财务业绩。
【我国芯片相关企业城市排名:第一深圳,第二居然是……】
随着全球对人工智能 (AI) 和高性能计算 (HPC) 的需求呈爆炸式增长,半导体行业有望迎来新一波增长。1月11日,记者从企查查大数据研究院获悉,我国现存芯片相关企业23.98万家。
半导体、集成电路与芯片之间有何关系?业内人士介绍道,半导体是集成电路的基础材料,集成电路是芯片的重要组成部分,芯片是集成电路得以应用的载体。
据外媒报道,为符合美国新出口管制政策,美芯片制造商英伟达计划从2024年第二季度开始大规模生产专门为中国市场设计的人工智能芯片。但目前此种“降级芯片”在国内正呈遇冷态势,与此同时,芯片性能的降低也倒逼了国内芯片行业发展,加强了相关企业对国内芯片来源稳定的信任感。同时,叠加应用程序对人工智能的广泛需求,将推动芯片市场在2024年整体复苏。
近十年,我国芯片相关企业注册量呈持续正增长态势。2020年,我国芯片相关企业新增2.58万家,同比增长128.49%,达近十年增速峰值。2021年,我国芯片相关企业增速热度不减,新增注册量为4.96万家,同比增长91.91%。2022年、2023年,我国芯片相关企业分别新增6.3万家、7.04万家,同比增长26.98%、11.76%。
从城市分布来看,深圳现存4.14万家芯片相关企业,位居第一,遥遥领先。广州、上海分别现存2.46万家、1.44万家芯片相关企业,位居前三。此后是苏州7600家、北京7200家、西安7100家;值得注意的是,苏州跻身国内芯片相关现存企业量城市TOP5,其余四座城市为一线城市。
【霍尔电流传感器的原理介绍】
霍尔电流传感器基于磁平衡式霍尔原理,根据霍尔效应原理,从霍尔元件的控制电流端通入电流Ic,并在霍尔元件平面的法线方向上施加磁感应强度为B的磁场,那么在垂直于电流和磁场方向(即霍尔输出端之间),将产生一个电势VH,称其为霍尔电势,其大小正比于控制电流I。
1、霍尔电流传感器的基本原理
霍尔器件是一种采用半导体材料制成的磁电转换器件。如果在输入端通入控制电流IC,当有一磁场B穿过该器件感磁面,则在输出端出现霍尔电势VH。
霍尔电势VH的大小与控制电流IC和磁通密度B的乘积成正比,即:VH=KHICBsinΘ
霍尔电流传感器是按照霍尔效应原理制成,对安培定律加以应用,即在载流导体周围产生一正比于该电流的磁场,而霍尔器件则用来测量这一磁场。因此,使电流的非接触测量成为可能。
2、霍尔电流传感器的检测原理
由于磁路与霍尔器件的输出具有良好的线性关系,因此霍尔器件输出的电压讯号U0可以间接反映出被测电流I1的大小,即:I1∝B1∝U0
我们把U0定标为当被测电流I1为额定值时,U0等于50mV或100mV。这就制成霍尔直接检测(无放大)电流传感器。
3、霍尔电流传感器的补偿原理
原边主回路有一被测电流I1,将产生磁通Φ1,被副边补偿线圈通过的电流I2所产生的磁通Φ2进行补偿后保持磁平衡状态,霍尔器件则始终处于检测零磁通的作用。所以称为霍尔磁补偿电流传感器。这种先进的原理模式优于直检原理模式,突出的优点是响应时间快和测量精度高,特别适用于弱小电流的检测。
知道:Φ1=Φ2,I1N1=I2N2,I2=NI/N2·I1
当补偿电流I2流过测量电阻RM时,在RM两端转换成电压。做为传感器测量电压U0即:U0=I2RM
按照霍尔磁补偿原理制成了额定输入从~系列规格的电流传感器。
由于磁补偿式电流传感器必须在磁环上绕成千上万匝的补偿线圈,因而成本增加;其次,工作电流消耗也相应增加;但它却具有直检式不可比拟的较高精度和快速响应等优点。
审核编辑 黄宇
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