2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、氣味檢測廣泛用于疾病診斷,環(huán)境監(jiān)測,安全控制,食品檢測等方面,隨著生物工程和電子技術(shù)的發(fā)展,人們提出了生物電子鼻,以生物氣味敏感材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的化學(xué)傳感器,取出的細胞或組織等生物材料破壞了細胞或組織的生物活性,因此本文構(gòu)建了基于植入電極的生物電子鼻,旨在以動物完整的嗅覺系統(tǒng)作為氣味敏感部分,將微電極陣列植入動物嗅球內(nèi),在體提取氣味感知信息,通過計算機分析處理得到動物聞到的氣味信息,實現(xiàn)氣味檢測功能?;谥踩腚姌O生物電子鼻的氣味測試結(jié)果表明

2、系統(tǒng)對辛醇,戊醛,和丁酸特異性響應(yīng),響應(yīng)的重復(fù)性好,與氣味濃度線性度高,靈敏度較高,分辨率小,測試表明系統(tǒng)壽命達3個月,對3種氣味的識別準(zhǔn)確率約60%,另外,為分析基于植入電極生物電子鼻對自然氣味的檢測性能,進行混合氣味測試,結(jié)果表明系統(tǒng)對混合氣味存在兩種特定的響應(yīng)方式:主導(dǎo)型和疊加型。
  本文的主要工作和創(chuàng)新點如下:
  1、改進了基于植入電極生物電子鼻的構(gòu)建方案
  將離體定位技術(shù)與嗅球響應(yīng)圖譜有機結(jié)合,微電極陣

3、列植入嗅球前側(cè)中間區(qū)域,每只大鼠保持一致,保證大鼠傳感系統(tǒng)的一致性,電極植入?yún)^(qū)域內(nèi)神經(jīng)元普遍對辛醇,戊醛,丁酸有顯著響應(yīng),實驗驗證了該方案提高了系統(tǒng)對辛醇,戊醛,丁酸氣味的特異性響應(yīng)和氣味檢測的成功率。
  2、設(shè)計了基于植入電極生物電子鼻的氣味信息解碼方法
  本文對比了3種氣味響應(yīng)特征:神經(jīng)元發(fā)放頻率,神經(jīng)信號非線性能量,spike相位分布,分析表明神經(jīng)元發(fā)放頻率能夠準(zhǔn)確反映神經(jīng)元響應(yīng)強度,且計算過程簡便,作為本文氣味響

4、應(yīng)分析的特征值,考慮到生物測量的隨機性誤差,對測試結(jié)果進行高斯擬合,基于動物嗅覺組合式編碼方式,本文分析由多個神經(jīng)元測試分布曲線組合成的氣味響應(yīng)模式,然后利用最大似然估計法預(yù)測待測氣味,該方法計算過程簡便,識別準(zhǔn)確率較高。
  3、對基于植入電極生物電子鼻的氣味檢測性能進行了深入分析
  對基于植入電極生物電子鼻進行氣味檢測性能測試,包括特異性,重復(fù)性,穩(wěn)定性,濃度依賴性,靈敏度和識別效果,結(jié)果表明,系統(tǒng)可重復(fù)地特異性識別辛

5、醇,戊醛,丁酸,識別準(zhǔn)確率為63.37%,濃度梯度測試結(jié)果表明系統(tǒng)氣味檢測的靈敏度為5.84 Hz/lg[mol/L],分辨率為0.12 lg[mol/L],且對氣味濃度的響應(yīng)與氣味濃度間線性度超過0.8。
  4、探索了基于植入電極生物電子鼻的混合氣味響應(yīng)特性
  大部分自然氣味為混合氣味,探索系統(tǒng)對混合氣味的響應(yīng)有利于將基于植入電極生物電子鼻用于自然氣味的檢測。將辛醇,戊醛,丁酸中兩種單質(zhì)的混合氣味測試系統(tǒng),測試表明同一

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