磁力显微信号检测技术的研究.pptVIP

* 磁力显微信号检测技术的研究 开题报告 * 内容 1.课题来源 2.目的和意义 3.国内外研究现状 4.主要研究内容方法和思路 5.总结 * 1.课题来源 1.欧盟第七研究框架项目（EU FP7）Biomedical Robotics and Applications (BioRA)，No.612641。 2.机器人纳米操纵与制造技术，长春理工大学科研启动专项，No.129666。 * 2.目的和意义 目的： 意义: 通过对磁力显微成像工作原理和特征进行具体分析概括，然 后在现有的自制原子力显微镜的基础上添加磁力扫描模块， 实现对磁纳米粒子的磁特性的分析，操纵可以用于病变细胞 治疗的磁纳米粒子。 ? 分析磁纳米粒子特性，用于磁纳米粒子的制备与筛选； ? 操纵可以用于病变细胞治疗的磁纳米粒子，实现用于细 胞注射； ? 对纳米科技在生物医学上的发展起到推动作用； * 3.国内外研究现状 磁力显微成像的 研究现状 更高的探测灵敏度 及分辨率、 可以在低温甚至 极低温下工作 可以对样品进行变 温，变场测量 * 4.主要研究内容，方法和思路 主要研究内容： （1）磁力显微工作模式的确立； （2）频率幅值均可调的探针驱动信号发生模块的搭建； （3）共振峰检测硬件电路的设计； （4）对检测到的峰值信号进行有效可靠的评估，优 化共振峰检测方案。 （5）磁力显微信号检测及成像。 * 研 究 方 法 文 献 分 析 理 论 分 析 实 验 研 究 硬 件 设 计 软 件 编 程 4.主要研究内容，方法和思路 * （1）通过对磁力显微工作模式的分析，找到最佳的磁力扫 描模块的设计方案。 4.主要研究内容，方法和思路 （2）对现有的正弦信号发生电路与磁力扫描所需驱动信号进 行比较，设计出所需的驱动信号发生模块。 （3）完成探针共振频率的峰值检测的设计 ，并进行调试。 （4）对所设计的各种模块进行可靠性评估，优化设计方案。 （5）分析探针幅值变化与探针受力关系，通过幅值的改变量 对磁力显微信号进行成像 。 * 4.主要研究内容，方法和思路 图1 原子力显微镜原理图 * 4.主要研究内容，方法和思路 图2 动态模式磁力成像模块系统示意图 * 输出制定频率 信号子程序 更新显示 扫频完成 N 初始化I/O口 初始化子程序 扫频子程序 图3 探针励振单元程序流程图 4.主要研究内容，方法和思路 * 自适应峰值检测电路的设计 原理如下： a)峰值到来前，输入信号幅值上升，其斜率为正，控制采保电路工作在采样模式，输出跟随输入； b)峰值到来后，输入信号开始下降，其斜率转为负，控制采保电路工作在保持模式，输出保持峰值； c)峰值一直保持到谷值处，输入信号又开始上升，电路再由保持模式转为采样模式，相当于复位，等待检测下一个峰值。 4.主要研究内容，方法和思路 * 4.主要研究内容，方法和思路 磁力显微成像 通过硬件搭建或软件编程的方式对探针振动幅度进行检测，在整个扫描过程中系统要保持幅值的恒定性，最后通过检测幅值变化差值进行磁力显微信号成像。 * 5.总结 21世纪是生命科学的时代，纳米技术与生物医学结合而形成的纳米生物学将是21世纪生命科学的重要组成部分，磁纳米粒子的应用也将会是纳米生物学中非常具有诱惑力的成就。而原子力显微镜磁力扫描模块的研发对磁纳米粒子的制备，对其特性的分析也将是起着举足轻重的作用，实现对磁纳米粒子的操纵也将指日可待，从而使纳米科学在生物领域上的应用更进一步。 * 谢谢！