文档名：磁传感器检测磁性纳米粒子方法研究
摘要：磁性纳米粒子表面修饰后,可以与核酸、蛋白质、重金属离子等物质结合,通过检测磁粒子的磁响应信号,可以得到待测物的含量.基于电磁学理论与隧道磁阻效应,设计了一种用于检测不同质量磁性纳米粒子磁信号的测试平台.利用COMSOLMultiphysics有限元分析软件优化了磁场产生装置,改进后的线圈在通入直流电流不变的情况下,能将磁场的均匀区域扩大1.5倍,数值提高2Gs.新型三匝线圈的实验结果与仿真结果相比最大误差为6.25%.选择了适合常规样品的磁场检测装置,分析了各类传感器的最优测量方向,测得了磁粒子质量与输出信号的关系曲线.实验结果表明:随着悬浮液中磁粒子含量的增加,隧道磁阻(TMR)传感器的输出信号也呈上升趋势,两者为线性正比关系.
Abstract：Aftersurfacemodification,magneticnanoparticlescanbecombinedwithnucleicacid,protein,heavymetalionsandothersubstances.Thecontentofthesubstancetobemeasuredcanbeobtainedbydetectingmagneticresponsesignalofmagneticparticles.Basedonthetheoryofelectromagnetismandtunnelmagnetoresistanceeffect,atestplatformfordetectingmagneticsignalsofdifferentmassmagneticnanoparticlesisdesigned.ThemagneticfieldgeneratorisoptimizedbyusingCOMSOLMultiphysicsfiniteelementanalysissoftware.Theimprovedcoilcanexpandtheuniformareaofthemagneticfieldby1.5timesandincreasethevalueby2GsundertheconditionofconstantDCcurrent.Comparedwiththesimulationresults,themaximumerroroftheexperimentalresultsofthenewtypeofthree-turncoilis6.25%.Themagneticfielddetectiondevicesuitableforconventionalsamplesisselected,theoptimalmeasurementdirectionofvarioussensorsisanalyzed,andtherelationshipcurvebetweenmagneticparticlemassandoutputsignalismeasured.Theexperimentalresultsshowthatwiththeincreaseofmagneticparticlecontentinsuspension,theoutputsignaloftunnelmagnetoresistive(TMR)sensoralsoshowsanupwardtrend,andthetwoareinlinearproportion.
作者：耿跃华 王欣瑜 翁玲Author：GENGYuehua WANGXinyu WENGLing
作者单位：河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室,天津300130;河北工业大学河北省电磁场与电器可靠性重点实验室,天津300130
刊名：传感器与微系统
Journal：TransducerandMicrosystemTechnologies
年，卷(期)：2024, 43(3)
分类号：TP212.9
关键词：定量检测 磁性纳米粒子 亥姆霍兹线圈 隧道磁阻传感器
Keywords：quantitativedetection magneticnanoparticles Helmholtzcoils tunnelmagnetoresistive(TMR)sensors
机标分类号：TP212.13TP393TQ018
在线出版日期：2024年3月29日
基金项目：天津市自然基金一般资助项目磁传感器检测磁性纳米粒子方法研究[
期刊论文] 传感器与微系统--2024, 43(3)耿跃华 王欣瑜 翁玲磁性纳米粒子表面修饰后,可以与核酸、蛋白质、重金属离子等物质结合,通过检测磁粒子的磁响应信号,可以得到待测物的含量.基于电磁学理论与隧道磁阻效应,设计了一种用于检测不同质量磁性纳米粒子磁信号的测试平台.利用COM...参考文献和引证文献
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