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微通道电阻生物传感装置设计与鲜味物质检测

文献类型： 中文期刊

作者： 冯耀泽;潘胜;周扬;王益健;孔丽琴;贾桂锋;朱明

作者机构：

关键词： （1-0-4）微通道;生物传感;微纳3D打印;微球检测;鲜味物质

期刊名称：农业工程学报

ISSN： 1002-6819

年卷期： 2025 年

页码：

收录情况： EI（2025版） ; ; 北大核心（2023版） ; ; CSCD（2025-2026年度） ; ; 科技核心（2024版） ; ; 农林核心（2024版）

摘要： 微通道电阻生物传感检测技术通过检测溶液中聚苯乙烯（polystyrene,PS）微球浓度实现目标物的定量分析，因其低成本和高灵敏度的特性在农产品检测领域具有广阔的应用前景。针对该技术对自动化、高稳定、高精度、抗干扰的装备需求，该研究开发了一种集成微通道、硬件控制系统与人机交互界面的自动化检测装置。通过微纳3D打印加工微通道板，并结合嵌入式控制技术，实现装置的自动进样、清洗和换样功能；设计人机交互界面控制装置驱动，并应用中值滤波算法去噪，增强系统的抗干扰性。以变异系数为评价指标，分析内径、长度、流速等因素对信号检测稳定性的影响，进行参数优化试验，得到微通道最优的工作参数组合为内径100μm、长度2 mm、流速2 mL/min。对PS微球溶液进行检测时，连续7 d测得的最大变异系数仅为1.13%,3组微通道测得的最大变异系数仅为1.8%，表明该装置具有较好的检测稳定性和重复性，且对微球的检测线性范围为1～1×10～6 pg/mL，检出限为0.76 pg/mL，具有较高检测精度。此外，以谷氨酸钠（monosodium glutamate,MSG）为例，利用该装置对实际物质进行了检测，线性检测范围为1～1×10～4 pg/mL，检测限为0.24 pg/mL，优于现有的颗粒计数器、绿色分光光度法和高效液相色谱法检测结果，验证了装备的实用性。研究结果为农产品品质和安全快速、稳定检测提供了新的装备支撑。

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