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基于增强型截断域本征函数展开法的磁屏圆筒铁心线圈电感的解析计算
1
作者 禹东泽 陈柏超 +1 位作者 罗垚 向依可 《电工技术学报》 北大核心 2026年第3期749-759,793,共12页
该文运用增强型截断域本征函数展开法(ETREE)提出磁屏圆筒铁心线圈电感的计算公式。在该模型中,铁心磁导率为有限值,而磁屏磁导率可以是有限值,也可以是无穷大。归一化数值本征函数的运用,使得分析过程大为简化。所得的电感计算公式以... 该文运用增强型截断域本征函数展开法(ETREE)提出磁屏圆筒铁心线圈电感的计算公式。在该模型中,铁心磁导率为有限值,而磁屏磁导率可以是有限值,也可以是无穷大。归一化数值本征函数的运用,使得分析过程大为简化。所得的电感计算公式以有限元仿真进行了验证。数值计算结果表明,该文提出的计算公式与有限元仿真对比,其结果误差不超过0.5%,同时具有令人满意的计算效率。 展开更多
关键词 磁屏 铁心线圈电感 增强型截断域本征函数展开法 电感计算
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电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)的技术发展与新兴应用
2
作者 黄秀 范博文 +5 位作者 李铭 刘金辉 孙公伟 陈帅 袁有荣 邢志 《岩矿测试》 北大核心 2026年第2期250-264,共15页
电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)自1980年问世至今,已发展成为现代分析化学领域痕量元素分析的核心技术。本文系统回顾了ICP-MS的发展历程,从等离子体源、质量分析器与整机仪器三个维度,梳理了该技术从早期四极杆质谱逐步演进至高分辨... 电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)自1980年问世至今,已发展成为现代分析化学领域痕量元素分析的核心技术。本文系统回顾了ICP-MS的发展历程,从等离子体源、质量分析器与整机仪器三个维度,梳理了该技术从早期四极杆质谱逐步演进至高分辨扇形磁场质谱、飞行时间质谱,以及多重四极杆ICP-MS/MS的技术脉络。指出在众多技术突破中,干扰消除技术的持续迭代是推动ICP-MS发展的关键动力,从冷等离子体技术到四极杆、六极杆、八极杆碰撞反应池,再到高分辨分离技术,显著提升了复杂基体中痕量元素分析的准确性与灵敏度。在分析能力方面,ICP-MS已超越传统多元素与同位素分析范畴,逐步拓展至形态分析、空间分辨成像等前沿方向和新兴领域。如单颗粒ICP-MS(SP-ICP-MS)实现了纳米材料的快速表征与定量分析;单细胞ICP-MS(SC-ICP-MS)为金属组学研究提供了单细胞水平的元素分布信息;元素标记免疫分析技术则开辟了高通量、多指标生物检测的新途径。此外,质谱流式细胞技术进一步融合了TOF-ICP-MS与流式细胞术的优势,可在单细胞水平同时检测50余种蛋白标志物,显示出强大的多维生物分析潜力。ICP-MS在中国则经历了从完全依赖进口到国产仪器逐步崛起的发展历程,目前已有十余家国内企业成功推出自主品牌ICP-MS产品。展望未来,ICP-MS将在智能化、自动化及多组学整合分析方向持续创新,为环境科学、生命科学及材料科学等领域提供更强大的分析工具。 展开更多
关键词 电感耦合等离子体 质谱 ICP-MS 干扰消除技术 单颗粒 单细胞
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结合Cuk电路与单电感电路的电池均衡分层研究
3
作者 李艳波 马海涛 +1 位作者 程绍峰 陈俊硕 《电源学报》 北大核心 2026年第1期199-206,共8页
为解决串联电池组不一致性问题,提出1种外层为改进型Cuk斩波电路,内层为单电感均衡拓扑的双层拓扑结构。采用改进型Cuk斩波电路,通过双层开关来选择均衡电池组连接到Cuk均衡器,缩短了能量转移路径,提高了能量转移效率;使用零电压导通技... 为解决串联电池组不一致性问题,提出1种外层为改进型Cuk斩波电路,内层为单电感均衡拓扑的双层拓扑结构。采用改进型Cuk斩波电路,通过双层开关来选择均衡电池组连接到Cuk均衡器,缩短了能量转移路径,提高了能量转移效率;使用零电压导通技术,保证了均衡电流连续且波动小;采用单电感均衡拓扑,结构简单且具有较高的精度。所提出的双层均衡拓扑可以实现组内任意单体电池之间及任意电池组之间能量的转移。以电池荷电状态作为均衡评价指标,在MATLAB/Simulink中搭建了均衡电路仿真模型,与传统均衡拓扑进行静置均衡及放电均衡的比较,结果表明,所提均衡拓扑缩短了均衡时间,提升了均衡效率;建立了电池均衡实验平台,对12块电池进行了放电实验,验证了分层均衡拓扑的准确性。 展开更多
关键词 电池均衡 单电感 Cuk斩波电路 荷电状态 均衡效率
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双频超声辅助酶解提取-电感耦合等离子体质谱法同时测定苹果中5种重金属元素的含量
4
作者 袁敏 郇欣艳 +5 位作者 尹佳琪 马颖清 杨晓君 邓波 韩奕奕 徐斐 《理化检验(化学分册)》 北大核心 2026年第2期201-206,共6页
为实现苹果中多种重金属元素的快速、同时、准确测定,进行了题示研究。新鲜苹果样品经洗净、搅碎后,分取0.5 g,和0.4 g果胶酶充分混合,加入2.5 mL 0.1 mol·L^(-1)2-吗啉乙磺酸缓冲液(pH 6.0),于50℃超声(900 W超声波清洗仪+720 W... 为实现苹果中多种重金属元素的快速、同时、准确测定,进行了题示研究。新鲜苹果样品经洗净、搅碎后,分取0.5 g,和0.4 g果胶酶充分混合,加入2.5 mL 0.1 mol·L^(-1)2-吗啉乙磺酸缓冲液(pH 6.0),于50℃超声(900 W超声波清洗仪+720 W超声探头)15 min,离心3 min,过0.22μm尼龙滤膜,收集滤液,用水稀释10倍,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定。若滤液浑浊,于120℃消解30 min,用水稀释10倍,再用ICP-MS测定。结果显示,在双频超声模式下,只需15 min即可完成对苹果中5种重金属元素离子的提取;5种重金属元素的质量浓度在0.1~500μg·L^(-1)内和对应的响应强度呈线性关系,检出限(3s)为0.01μg·kg^(-1);按照标准加入法进行回收试验,回收率均在90.0%~105%内,相对标准偏差(n=6)均小于5.0%。对实际样品的方法比对结果显示,上述方法的测定值与传统微波消解法的无显著性差异。标准物质的分析结果显示,测定值均在认定值的不确定度范围内。 展开更多
关键词 苹果 重金属元素 双频超声辅助酶解提取 电感耦合等离子体质谱法
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单开关耦合电感倍压型组合拓扑变换器
5
作者 荣德生 邢雪 孙瑄瑨 《电力系统及其自动化学报》 北大核心 2026年第1期42-50,共9页
为解决直流变换器在高压应用场景中增益不足与效率受限的瓶颈问题,基于耦合电感倍压技术提出一种新型组合拓扑结构的DC/DC变换器。该方案融合Boost与Sepic电路结构优势,引入耦合电感倍压单元及无源钳位网络构建电流输入型架构,在保证输... 为解决直流变换器在高压应用场景中增益不足与效率受限的瓶颈问题,基于耦合电感倍压技术提出一种新型组合拓扑结构的DC/DC变换器。该方案融合Boost与Sepic电路结构优势,引入耦合电感倍压单元及无源钳位网络构建电流输入型架构,在保证输入电流连续的情况下还可实现漏感能量回收与全开关器件零电流开通。对变换器工作原理进行了详细分析,并提供了其在连续模式下的性能参数及临界条件。结果表明,新拓扑具备高电压增益与低电压应力优势。此外,实验搭建200 W原理样机,验证了变换器的高效运行特性,并有效支撑了理论分析的准确性。 展开更多
关键词 耦合电感 高增益 电流输入型 无源钳位 零电流开关
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浊点萃取-单颗粒电感耦合等离子体质谱联合技术检验鉴定纳米银抗菌产品
6
作者 巢静波 李云鬟 +2 位作者 陈知为 韩新泽 李俊芳 《中国无机分析化学》 北大核心 2026年第3期488-498,共11页
纳米银颗粒因其广谱抗菌性而获得了广泛应用,抗菌产品中纳米银颗粒的准确定量和表征对于安全风险评估具有重要意义,而对其进行检验鉴定和判别是制定相关政策的前提和基础。基于纳米材料特殊的物理化学性质,其检测已经由传统的质量浓度... 纳米银颗粒因其广谱抗菌性而获得了广泛应用,抗菌产品中纳米银颗粒的准确定量和表征对于安全风险评估具有重要意义,而对其进行检验鉴定和判别是制定相关政策的前提和基础。基于纳米材料特殊的物理化学性质,其检测已经由传统的质量浓度转化为粒径、颗粒数量浓度等方面,而现有检测方法常常针对单一参数。单颗粒电感耦合等离子体质谱(spICP-MS)技术能够同时检测粒径、颗粒数量浓度、质量浓度等多个参量,已经成为纳米颗粒定量和表征的有力工具。目前针对抗菌产品中纳米银的检测尚未形成一套完整的检验鉴定方法。为解决此问题,本研究构建了一种以浊点萃取-单颗粒电感耦合等离子体质谱为核心的纳米银联合检验鉴定方法,该方法利用浊点萃取高效分离纳米银和银离子的优势,有效避免了单颗粒质谱测定过程中大量银离子对纳米银检测的干扰,起到“净化”样品的作用,通过降低粒径检出限实现纳米银粒径和颗粒数量浓度的准确测定。通过建立的CPE-spICP-MS技术结合紫外可见光谱快速筛查、TEM确认、总银含量测定等手段,对市售5种抗菌产品中纳米银的粒径、颗粒数量浓度、总银含量进行了定量和表征。结果表明:在5种声称含有纳米银的抗菌产品中,仅有1种能够明确判定含有纳米银,纳米银粒径为31.1 nm,颗粒数量浓度为(4.18±0.12)×10^(10)NP/g;3种抗菌产品的总银含量与声称浓度差异较大,另外有1种抗菌产品甚至不含银。该方法通过多种手段构建了较为完整的抗菌产品中纳米银的检验鉴定方法,为相关产品的检测提供了新思路,有望发展为纳米银抗菌产品检验鉴定标准方法。 展开更多
关键词 单颗粒-电感耦合等离子体质谱 浊点萃取 抗菌产品 纳米银
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考虑电感不对称的LFSPM电动机无位置传感器控制与分析
7
作者 杜怿 孙可 《江苏大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期64-70,共7页
针对特有的纵向端部效应导致直线电动机三相电感不对称、使得无位置传感器控制位置和速度估计误差中出现交流分量的问题,以一台直线磁通切换永磁(linear flux switched permanent magnet,LFSPM)电动机为对象,提出一种基于二阶陷波器的... 针对特有的纵向端部效应导致直线电动机三相电感不对称、使得无位置传感器控制位置和速度估计误差中出现交流分量的问题,以一台直线磁通切换永磁(linear flux switched permanent magnet,LFSPM)电动机为对象,提出一种基于二阶陷波器的改进型锁相环(phase-locked loop,PLL).首先,建立考虑电感不对称的LFSPM电动机数学模型,基于静止坐标系设计滑模观测器,分析得出电感不对称会使扩展反电动势含正负序分量,导致PLL位置误差出现交流分量且无法被常规PI控制器抑制,并从理论上解释改进PLL抑制位置误差交流分量的原理;其次,基于MATLAB/Simulink搭建了LFSPM电动机无位置传感器控制系统仿真模型,对采用常规和改进型PLL无位置传感器控制效果进行讨论;最后,搭建试验平台并对提出的控制策略进行测试.结果表明:相比于常规无位置控制方法,所提出的基于二阶陷波器的改进型PLL方案可有效提升LFSPM电动机无位置传感器控制精度,将速度误差减小了35.71%,位置误差减小了44.46%,推力脉动减小了12%. 展开更多
关键词 直线磁通切换永磁电动机 无传感器控制 电感不对称 二阶陷波器 滑模观测器 纵向端部效应 锁相环 正负序分量
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考虑电感变化的永磁同步电动机MTPA控制方法
8
作者 李峰 宋佳星 《微特电机》 2026年第1期76-81,共6页
现有基于虚拟正弦信号注入(virtual sine signal injection,VSSI)的最大转矩电流比(maximum torque per ampere,MTPA)控制方法以理想永磁同步电动机(permanent magnet synchronous machine,PMSM)数学模型为理论基础,未考虑电感变化带来... 现有基于虚拟正弦信号注入(virtual sine signal injection,VSSI)的最大转矩电流比(maximum torque per ampere,MTPA)控制方法以理想永磁同步电动机(permanent magnet synchronous machine,PMSM)数学模型为理论基础,未考虑电感变化带来的不利影响。为了提升MTPA控制效果,增加考虑磁路交叉耦合效应,提出在线电感辨识方法和改进的MTPA控制方法。基于帕德逼近与变步长神经网络的电感辨识方法,不仅可以解决辨识模型欠秩问题,而且能够在线更新变化的电感参数,结合改进的基于VSSI的MTPA控制,可以有效降低电流矢量角误差,减小定子铜损耗,实现更准确的MTPA控制。通过仿真实验对所提方法的准确性进行了验证。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 MTPA控制 虚拟正弦信号注入 交叉耦合效应 电感辨识
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电感耦合等离子体质谱法测定矿山修复土壤样品中的有效硼
9
作者 刘祥 胡俊楠 刘超 《大众标准化》 2026年第2期178-180,共3页
文章采用电感耦合等离子体质谱法,对土壤样品中有效硼测定方法进行了研究,改良了一种准确、快速、经济的检测方法,该方法解决了标准分析方法的局限性。此方法对5个国家标准样品进行了验证,通过12次测定准确度、精密度<3%均符合农业... 文章采用电感耦合等离子体质谱法,对土壤样品中有效硼测定方法进行了研究,改良了一种准确、快速、经济的检测方法,该方法解决了标准分析方法的局限性。此方法对5个国家标准样品进行了验证,通过12次测定准确度、精密度<3%均符合农业农村部对农业土壤样品的分析测试标准要求。 展开更多
关键词 电感耦合等离子体质谱法 矿山修复土壤 有效硼
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基于电感耦合等离子体飞行时间质谱的单细胞分析方法及应用初探
10
作者 田家乐 郑令娜 +5 位作者 逄雨衡 鲁俊峰 王文敬 汪冰 王萌 丰伟悦 《中国无机分析化学》 北大核心 2026年第3期461-468,共8页
细胞异质性是生物系统复杂性的重要体现,在个体发育及疾病发生与发展过程中发挥着关键作用。然而,传统的细胞分析方法多基于大量细胞群体的平均信号,这种“平均化”处理方式会不可避免地掩盖稀有细胞亚群的特征和单细胞水平的细微差异,... 细胞异质性是生物系统复杂性的重要体现,在个体发育及疾病发生与发展过程中发挥着关键作用。然而,传统的细胞分析方法多基于大量细胞群体的平均信号,这种“平均化”处理方式会不可避免地掩盖稀有细胞亚群的特征和单细胞水平的细微差异,导致关键的异质性信息被忽视,难以真实反应单个细胞间的个体差异。因此,开展高通量的单细胞分析对于深入理解生命过程具有重要意义。近年来,随着生命科学研究向精细化和精准化方向不断推进,单细胞分析技术已成为科研热点。为了深入研究细胞异质性,建立一种基于电感耦合等离子体飞行时间质谱(ICP-TOF-MS)的单细胞多参数分析方法。在研究过程中,通过改造商用仪器的进样系统并优化关键分析参数,显著提升了单细胞分析的效率。结果表明,采用低流量同心雾化器和单通道雾室的高效进样系统(HSIS)可实现19.9%的单细胞进样效率,较传统同心雾化器与旋流雾室组成的标准系统(2.8%)提升了7倍。采用建立的方法对金属同位素标记的健康人全血经红细胞裂解后的样本进行多标记蛋白检测,验证了方法的可行性。建立的方法可实现高通量的单细胞蛋白组学分析,为深入解析免疫细胞异质性提供了有力工具,并有望应用于免疫细胞分化、肿瘤免疫微环境解析及免疫逃逸机制等方向的研究,为相关疾病的诊断、治疗和预后评估提供新的思路。 展开更多
关键词 单细胞分析 电感耦合等离子体飞行时间质谱 质谱流式
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基于电流微分与几何信息约束的永磁同步电机神经网络电感辨识
11
作者 周杨威 聂子玲 +2 位作者 彭力 邹旭东 李华玉 《电工技术学报》 北大核心 2026年第4期1181-1194,共14页
为解决永磁同步电机(PMSM)有限控制集(FCS)驱动系统中参数在线辨识的难题,该文针对现有电感辨识方法依赖基波电压与转子位置信息且存在欠秩问题的局限,提出一种融合电流微分与几何信息驱动(CDGI)的神经网络电感在线辨识方法。该方法首... 为解决永磁同步电机(PMSM)有限控制集(FCS)驱动系统中参数在线辨识的难题,该文针对现有电感辨识方法依赖基波电压与转子位置信息且存在欠秩问题的局限,提出一种融合电流微分与几何信息驱动(CDGI)的神经网络电感在线辨识方法。该方法首先建立电流微分与电感之间的几何映射关系,实现电感观测与基波电压、转子位置的解耦;在此基础上构建带有几何约束的神经网络训练策略,并结合几何图形驱动的数据增广方法以提升网络的泛化性能与抗干扰能力。所提方法在一台基于FCS模型预测控制的实验平台上进行了验证,并与IEEE 1812标准离线测试方法和现有在线辨识方法进行了对比。结果表明,所提CDGI神经网络观测器在全运行工况下稳定运行,即使平均d轴电流为零仍能保持稳定观测,辨识结果的方均根误差小于5%。 展开更多
关键词 永磁同步电机 电感辨识 几何信息 神经网络
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同位素稀释-电感耦合等离子体质谱法在痕量元素分析中的研究进展
12
作者 王彬宇 许春雪 +3 位作者 陈宗定 安子怡 宋辛祎 万梓琳 《理化检验(化学分册)》 北大核心 2026年第1期114-124,共11页
同位素稀释-电感耦合等离子体质谱法(ID-ICP-MS)是一种高灵敏度的分析技术,近年来已广泛应用于地质、环境、生物及材料等领域中的痕量元素与同位素分析。为此,简要概述了ID-ICP-MS的基本原理,深入探讨了影响测量精密度和准确度的关键因... 同位素稀释-电感耦合等离子体质谱法(ID-ICP-MS)是一种高灵敏度的分析技术,近年来已广泛应用于地质、环境、生物及材料等领域中的痕量元素与同位素分析。为此,简要概述了ID-ICP-MS的基本原理,深入探讨了影响测量精密度和准确度的关键因素,并提出了相应的校正方法,重点综述了近十年来ID-ICP-MS及其联用技术的研究进展。对该技术在高通量、多元素分析领域的未来发展前景进行了展望,以期为提升ID-ICP-MS在复杂样品分析中的性能提供有价值的参考(引用文献77篇)。 展开更多
关键词 同位素稀释法 电感耦合等离子体质谱法 痕量元素分析 联用技术
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单颗粒/单细胞-电感耦合等离子体质谱(SP/SC-ICP-MS)技术及应用
13
作者 王宇 鲁毅 +5 位作者 刘金辉 魏榆珈 魏星 刘奇 陈明丽 王建华 《中国无机分析化学》 北大核心 2026年第3期413-428,共16页
微观尺度的元素分析是揭示物质本质、阐明生命活动机制及解决环境与材料领域关键问题的核心方向,传统宏观批量的分析方法仅能获取群体样本的平均信息,无法揭示单颗粒与单细胞异质性,更难以捕捉微观个体成分变化,这导致细胞内金属药物转... 微观尺度的元素分析是揭示物质本质、阐明生命活动机制及解决环境与材料领域关键问题的核心方向,传统宏观批量的分析方法仅能获取群体样本的平均信息,无法揭示单颗粒与单细胞异质性,更难以捕捉微观个体成分变化,这导致细胞内金属药物转运、环境纳米污染物迁移转化等关键科学问题难以得到有效解答。单颗粒/单细胞-电感耦合等离子体质谱技术(SP/SC-ICP-MS)凭借其极高的灵敏度、多元素同时检测能力及宽动态范围,突破传统分析局限性,成为微量元素分析的关键工具。SP-ICP-MS原理上基于脉冲信号识别以实现单颗粒定量,SC-ICP-MS则通过溶液进样与激光剥蚀原位分析两种模式满足不同研究需求。通过优化样品前处理方法以解决单颗粒/单细胞团聚问题,通过调整驻留时间、激光能量等参数,采用碰撞池、高斯拟合算法等方法降低干扰,在生命科学的金属药物转运与疾病标志物筛选、环境科学的污染物检测与纳米颗粒行为分析、材料科学的纳米材料表征与生物相容性评估等领域成功实现应用。当前该技术尚面临标准物质不完善、高通量与高分辨率矛盾等挑战,亟待新的解决方案。本文梳理了SP/SCICP-MS技术的发展脉络与应用价值,为后续精准医学、环境监测、材料研发等学科研究提供了有力支撑。 展开更多
关键词 单细胞 单颗粒 电感耦合等离子体质谱 异质性 时间分辨检测
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单细胞-电感耦合等离子体质谱(SC-ICP-MS)分析的研究与应用进展
14
作者 付媛 李恩扬 +1 位作者 刘星 朱振利 《中国无机分析化学》 北大核心 2026年第3期388-400,共13页
随着单细胞技术的快速发展,单细胞电感耦合等离子体质谱(SC-ICP-MS)以其高灵敏度与高准确度的优势,已成为表征细胞内元素含量及揭示细胞间元素分布异质性的关键分析技术,有力推动了细胞微量元素研究与细胞异质性解析的深入。本文系统综... 随着单细胞技术的快速发展,单细胞电感耦合等离子体质谱(SC-ICP-MS)以其高灵敏度与高准确度的优势,已成为表征细胞内元素含量及揭示细胞间元素分布异质性的关键分析技术,有力推动了细胞微量元素研究与细胞异质性解析的深入。本文系统综述了SC-ICP-MS技术的最新研究进展,重点从单细胞进样方法、定量校正策略以及质量分析器优化等方面,探讨其如何提升单细胞分析的通量与数据可靠性,并总结了该技术在生物医学、环境毒理及纳米颗粒细胞摄取等领域的典型应用,以期为相关研究提供方法与参考。 展开更多
关键词 单细胞电感耦合等离子体质谱 进样系统 定量校正 方法比对
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基于单颗粒电感耦合等离子体质谱(SP-ICP-MS)和泊松分布原理的DNA单分子计数
15
作者 谢莹滟 赵鑫悦 +4 位作者 方自扬 魏奶杰 彭欣冉 严晓文 王秋泉 《中国无机分析化学》 北大核心 2026年第3期453-460,共8页
电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)具备检测限低、分析速度快等优点,但其固有的低传输效率限制了单分子计数的实现。单颗粒电感耦合等离子体质谱(SP-ICP-MS)通过信号放大策略为单颗粒分析提供了可能。然而,基于球形核酸(SNA)的常规纳米金标... 电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)具备检测限低、分析速度快等优点,但其固有的低传输效率限制了单分子计数的实现。单颗粒电感耦合等离子体质谱(SP-ICP-MS)通过信号放大策略为单颗粒分析提供了可能。然而,基于球形核酸(SNA)的常规纳米金标签表面修饰的识别分子数量难以控制,可能捕获多个靶标分子并形成聚集体,导致脉冲信号的个数无法与目标分子建立一一对应关系,从而难以实现单分子计数。为解决此问题,本研究旨在发展一种基于泊松分布原理的SP-ICP-MS单分子计数策略,通过在反应体系中加入数量远多于靶标DNA分子的纳米金报告探针,使得每个探针捕获的靶标DNA个数控制在“0或1”的水平;进一步结合DNA夹心法,将结合了靶标DNA的纳米金报告探针提取出来用于SP-ICP-MS检测,实现通过ICP-MS单颗粒脉冲信号对DNA单分子进行计数的目的。基于此策略,成功实现对病毒DNA的SP-ICP-MS单分子计数。实验结果表明,该方法具有灵敏度高、特异性好等优点。 展开更多
关键词 单颗粒电感耦合等离子体质谱 单分子计数 泊松分布
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单颗粒-电感耦合等离子体质谱(SP-ICP-MS)法超灵敏检测外泌体microRNA
16
作者 张学伟 刘金辉 +2 位作者 邢志 刘春光 张四纯 《中国无机分析化学》 北大核心 2026年第3期477-487,共11页
外泌体microRNA(miRNA)作为极具潜力的液体活检生物标志物,其准确定量对疾病的早期诊断与预后评估至关重要。然而,由于外泌体中miRNA含量极低且样品基质复杂,现有检测方法常面临灵敏度不足的挑战。为解决此问题,本研究构建了一种结合滚... 外泌体microRNA(miRNA)作为极具潜力的液体活检生物标志物,其准确定量对疾病的早期诊断与预后评估至关重要。然而,由于外泌体中miRNA含量极低且样品基质复杂,现有检测方法常面临灵敏度不足的挑战。为解决此问题,本研究构建了一种结合滚环扩增(RCA)与超小型上转换纳米颗粒(UCNPs)标记的超灵敏免洗检测方法。该方法利用RCA固有的高特异性实现靶标的精准识别,并借助单颗粒-电感耦合等离子体质谱(SP-ICP-MS)的尺寸分辨能力彻底避免了繁琐的分离和清洗步骤。利用目标miRNA-21触发的RCA反应产生长的重复DNA序列作为“放大骨架”,并通过互补序列将超小型UCNPs高效标记于RCA产物上;随后,基于SP-ICP-MS技术,仅当纳米颗粒标记到足够大的RCA产物上时才能被计数,而未结合的UCNPs因尺寸低于检测限而被有效排除,从而实现免洗检测。结果表明,该方法对miRNA-21的检测限低至1.86 fmol/L,并在10~5000 fmol/L三个数量级的范围内呈现出良好的线性(R2=0.97)。本研究成功实现了对生物样本中外泌体miRNA的高灵敏检测。该策略为超低丰度生物分子的检测提供了新思路,在临床诊断领域具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 单颗粒-电感耦合等离子体质谱 外泌体 MICRORNA 滚环扩增 上转换纳米颗粒
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单颗粒-电感耦合等离子体质谱(spICP-MS)定量分析技术的发展现状与挑战
17
作者 李鸿武 李德兴 +2 位作者 王春慧 朱敏 葛广路 《中国无机分析化学》 北大核心 2026年第3期335-350,共16页
单颗粒电感耦合等离子体质谱(Single Particle Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry,spICP-MS)已成为表征纳米颗粒尺寸分布与数量浓度的关键工具,但相较于常规ICP-MS,其定量分析能力仍面临诸多挑战。spICP-MS的核心原理依赖... 单颗粒电感耦合等离子体质谱(Single Particle Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry,spICP-MS)已成为表征纳米颗粒尺寸分布与数量浓度的关键工具,但相较于常规ICP-MS,其定量分析能力仍面临诸多挑战。spICP-MS的核心原理依赖于对颗粒信号事件的计数与强度测量。本文聚焦于spICP-MS定量分析的核心环节,系统综述了近年来在信号统计分析、数据处理算法及颗粒校准方法等领域的研究进展与现状。在信号统计分析方面,近期研究引入混合或复合分布模型,以准确刻画溶解态与颗粒态信号的分布特征,从而为后续定量分析奠定基础。在数据处理算法方面,基于准确信号统计模型的临界值与检出限计算方法,以及针对高背景或小粒径样品开发的信号解卷积技术,显著提升了纳米颗粒识别与定量的准确性。在校准方法方面,针对标准物质依赖、基质效应及仪器漂移等挑战,各类创新策略不断涌现,有效提升了粒径与数量浓度测量的准确度。未来,通过发展更完善的测量模型、融合峰形与时间信息的智能算法,以及进一步推广和验证新型校准方法,将推动spICP-MS在纳米材料精准定量分析方面迈向更高水平。 展开更多
关键词 单颗粒-电感耦合等离子体质谱 定量分析 信号统计分析 数据处理算法 颗粒校准方法
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电感耦合等离子体质谱仪工作参数对测定生物样品中汞的影响研究
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作者 张灵火 马娜 +4 位作者 陈润莎 杜雪苗 郭心玮 唐瑞玲 白金峰 《物探与化探》 2026年第1期105-110,共6页
电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)作为生物样品中微量元素测定使用最广泛的技术之一,已广泛应用于测定生物样品中汞的研究中。生物样品中汞含量一般较低且ICP-MS测定过程中会受到钨的氧化物的干扰,因此仪器工作参数的选择直接影响测定的... 电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)作为生物样品中微量元素测定使用最广泛的技术之一,已广泛应用于测定生物样品中汞的研究中。生物样品中汞含量一般较低且ICP-MS测定过程中会受到钨的氧化物的干扰,因此仪器工作参数的选择直接影响测定的灵敏度和氧化物干扰程度,一定程度上还影响分析结果的质量。本文对ICP-MS射频功率、雾化气流量、辅助气流量、采样深度、氦气流量等仪器工作参数进行优化实验,以汞的灵敏度、钨的氧化物产率为主要参考指标,优选出仪器最佳的工作参数:射频功率1500 W、雾化气流量1.00 L/min、辅助气流量0.7 L/min、采样深度5 mm、氦气流量5 mL/min,对比发现雾化气流量和氦气流量对分析结果影响较大。基于此工作参数,汞的方法检出限为0.50×10^(-9),经多个生物成分分析标准物质验证,测定结果与标准值一致,相对标准偏差(RSD,n=10)为1.03%~3.14%,说明本次优化结果测试数据质量可靠,该方法可用于实验室分析测试中。 展开更多
关键词 电感耦合等离子体质谱仪 工作参数 汞 生物样品
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电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定高盐高有机质土壤中速效钾和缓效钾
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作者 左修源 孙兆楠 +1 位作者 李雨蒙 贾雷 《中国无机分析化学》 北大核心 2026年第1期116-125,共10页
土壤中速效钾和缓效钾的精准测定是评估土壤供钾能力、指导科学施肥及保障农业可持续发展的重要基础,但高盐、高有机质土壤因基质复杂,传统分析方法面临显著挑战,需建立高效、灵敏且抗干扰的检测技术。通过研究不同提取剂、提取时间、... 土壤中速效钾和缓效钾的精准测定是评估土壤供钾能力、指导科学施肥及保障农业可持续发展的重要基础,但高盐、高有机质土壤因基质复杂,传统分析方法面临显著挑战,需建立高效、灵敏且抗干扰的检测技术。通过研究不同提取剂、提取时间、提取温度对速效钾的影响,以及不同消解体系、仪器条件优化和内标选择等因素对缓效钾的影响。实验结果表明:提取剂为醋酸铵-乙二胺四乙酸,提取温度为30℃,提取时间为40 min能够准确测定速效钾;HNO_(3)+HF+H_(2)O_(2)+HClO_(4)=5∶2∶1∶0.5为消解体系,通过微波消解能准确测定缓效钾;且速效钾检出限0.05 mg/kg、定量限0.15 mg/kg、相关系数0.9996、加标回收率94.1%~98.2%、精密度2.8%~3.9%;缓效钾检出限0.16 mg/kg、定量限0.48 mg/kg、相关系数0.9993、加标回收率91.3%~96.5%、精密度3.2%~4.5%。该方法具有灵敏度高、抗干扰性强、准确度高等优势,满足高盐高有机质土壤中速效钾与缓效钾的测定需求,为土壤三普的测试提供了技术支持,还为复杂基质土壤的钾素形态研究、农业精准管理及生态修复提供了可靠的技术支撑,具有显著的科研价值与实践意义。 展开更多
关键词 土壤 电感耦合等离子体质谱 速效钾 缓效钾 方法优化
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单颗粒电感耦合等离子体质谱(SP-ICP-MS)分析技术:原理、应用与前沿进展
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作者 刘美君 魏星 +1 位作者 杨婷 王建华 《中国无机分析化学》 北大核心 2026年第3期351-362,共12页
在分析科学日益追求从宏观统计向微观个体解析转变的背景下,单颗粒电感耦合等离子体质谱(SP-ICP-MS)技术应运而生,并迅速发展为表征纳米颗粒乃至生物颗粒的强大平台。本综述系统阐述了SP-ICP-MS的技术原理、仪器方法学关键参数优化及数... 在分析科学日益追求从宏观统计向微观个体解析转变的背景下,单颗粒电感耦合等离子体质谱(SP-ICP-MS)技术应运而生,并迅速发展为表征纳米颗粒乃至生物颗粒的强大平台。本综述系统阐述了SP-ICP-MS的技术原理、仪器方法学关键参数优化及数据处理策略;重点梳理了其在纳米材料相关工业、环境科学及生物医学领域的广泛应用,涵盖从材料合成表征、环境行为追踪到单细胞异质性解析等多个领域;展望了该技术朝向多元素检测、联用技术集成及数据分析智能化发展的前沿趋势,旨在为相关领域的深入研究提供技术参考与发展视角。 展开更多
关键词 单颗粒分析 电感耦合等离子体质谱 纳米颗粒表征 单细胞分析 技术进展
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