第一篇:關(guān)于太陽能技術(shù)原理及應(yīng)用的講座的心得[大全]
關(guān)于《太陽能電池原理及應(yīng)用》講座的心得
上周三,學(xué)院組織了一次由羅教授主講的關(guān)于太陽能電池的講座,我早對太陽能電池的原理及應(yīng)用有很大的興趣,所以這次我毫不猶豫的參加了這次講座,并有幸坐在了前排聆聽羅教授的教誨。羅教授向我們介紹了太陽能電池的原理,分類和發(fā)展歷程,讓我們受益匪淺,同時(shí)也使我對太陽能電池技術(shù)產(chǎn)生了濃厚的興趣。
將太陽能轉(zhuǎn)換成電能的原理,也就是我們常說的光伏效應(yīng),早在1830年就被科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了,但是將太陽能技術(shù)用于民間,還要說到上世紀(jì)70年代的能源危機(jī),當(dāng)時(shí)中東戰(zhàn)爭爆發(fā),中東的各石油出口國紛紛限制石油出口,這對高度依賴石油的現(xiàn)代社會(huì)來說是致命的,所以這一事件的發(fā)生也讓各國有遠(yuǎn)見的人們開始注意到新能源的開發(fā)和利用。
所謂的新能源就是指風(fēng)能,太陽能,潮汐能,地?zé)崮?,氫能等無污染的能源形式,而其中最有發(fā)展?jié)摿Φ木褪翘柲?,因?yàn)樘柲苁堑厍蛏纤心茉吹某跏夹问?,一小時(shí)地球接受的太陽能足夠整個(gè)世界使用一年,所以如果人類能夠充分利用好太陽能,那么就等于擁有了一個(gè)取之不盡用之不竭的能源寶庫,所謂的能源危機(jī)也就不復(fù)存在了。
在講座中,羅教授向我們展示了科學(xué)家預(yù)測的未來世界能源利用情況,圖表顯示到2050年人類將面臨最大的一次能源危機(jī),而之后太陽能將占到人類能源使用分布的大多數(shù),這也從另一方面說明了太陽能電池技術(shù)的廣闊前景。目前,美國,日本,以德國為首的歐洲諸國都在積極發(fā)展太陽能技術(shù),其中興建的高效能太陽能發(fā)電站就有好幾十座,所幸的是,由于國家對于新能源開發(fā)與利用技術(shù)的大力支持,中國的太陽能發(fā)電技術(shù)在世界上處于領(lǐng)先位置,包括無錫尚德在內(nèi)的許多中國太陽能電池生產(chǎn)企業(yè)都在世界范圍內(nèi)擁有了良好的口碑和穩(wěn)定的用戶群。
許多人認(rèn)為太陽能技術(shù)距離我們很遙遠(yuǎn),其實(shí)太陽能技術(shù)就在我們身邊。從計(jì)算器上的小太陽能發(fā)電板,到路邊的太陽能路燈,再到本次世博會(huì)中用到的太陽能汽車,太陽能技術(shù)無處不在。羅教授還向我們展示了未來太陽能技術(shù)是如何與我們的生活融為一體的,屋頂?shù)奶柲茈姵乜梢栽谌展鈴?qiáng)烈的時(shí)候把電能存儲(chǔ)起來供晚上照明使用,玻璃中間可以嵌入太陽能發(fā)電膜,既可以阻止熱量進(jìn)入室內(nèi),又可以發(fā)電供室內(nèi)照明使用。而當(dāng)我看到這些誘人的未來圖景的時(shí)候,我也希望自己能夠投身到太陽能技術(shù)的開發(fā)前沿,為人類造福,為保護(hù)地球的生態(tài)環(huán)境造福。
這次講座讓我學(xué)到很多知識(shí),而羅教授個(gè)人幽默風(fēng)趣的演講風(fēng)格也給我留下了深刻的印象,他擁有一顆年輕的心。這就好像我們年輕的太陽能產(chǎn)業(yè)一樣,作為一項(xiàng)朝陽產(chǎn)業(yè),它將吸引無數(shù)有志青年投身其中,為保護(hù)地球生態(tài)環(huán)境和人類的進(jìn)步做貢獻(xiàn)。
第二篇:太陽能應(yīng)用
淺析太陽能在建筑上利用
摘要:能源危機(jī)成為地區(qū)政治動(dòng)蕩和戰(zhàn)爭根源之一,化石能源的有效性、不可再生性及對環(huán)境的危害性越來越突出,人類面臨著巨大的挑戰(zhàn)和威脅,而建筑業(yè)是諸行業(yè)中的能源大戶。為使人類社會(huì)得以可持續(xù)發(fā)展,必須需求新的能源。因此,太陽能應(yīng)用于建筑中的采暖及生活熱水是人類賴以生存和保證社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的能源。太陽能熱水系統(tǒng)技術(shù)成熟、應(yīng)用廣泛、積極推廣和使用新能源和可再生能源,對減少化石能源大氣帶來的污染,保護(hù)生態(tài)環(huán)境有著重大意義。關(guān)鍵字:太陽能 利用 建筑 意義 1.太陽能的簡述
太陽能一般是指太陽光的輻射能量,在現(xiàn)代一般用作發(fā)電。自地球形成生物就主要以太陽提供的熱和光生存,而自古人類也懂得以陽光曬干物件,并作為保存食物的方法,如制鹽和曬咸魚等。但在化石燃料減少下,才有意把太陽能進(jìn)一步發(fā)展。太陽能的利用有被動(dòng)式利用(光熱轉(zhuǎn)換)和光電轉(zhuǎn)換兩種方式。太陽能發(fā)電一種新興的可再生能源。廣義上的太陽能是地球上許多能量的來源,如風(fēng)能,化學(xué)能,水的勢能等等。1.1太陽能的優(yōu)點(diǎn)
(1)普遍:太陽光普照大地,沒有地域的限制無論陸地或海洋,無論高山或島嶼,都處處皆有,可直接開發(fā)和利用,且無須開采和運(yùn)輸。
(2)無害:開發(fā)利用太陽能不會(huì)污染環(huán)境,它是最清潔能源之一,在環(huán)境污染越來越嚴(yán)重的今天,這一點(diǎn)是極其寶貴的。
(3)巨大:每年到達(dá)地球表面上的太陽輻射能約相當(dāng)于130萬億噸煤,其總量屬現(xiàn)今世界上可以開發(fā)的最大能源。
(4)長久:根據(jù)目前太陽產(chǎn)生的核能速率估算,氫的貯量足夠維持上百億年,而地球的壽命也約為幾十億年,從這個(gè)意義上講,可以說太陽的能量是用之不竭的。
2.太陽能在建筑上的應(yīng)用 2.1建筑的利用
太陽能產(chǎn)品通過近幾年的發(fā)展,其應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大.建筑的使用功能與太陽能產(chǎn)品的利用有機(jī)的結(jié)合在一起,形成了一批有特色的太陽能功能性建筑。
(1)太陽能熱水
太陽能熱水主要是通過太陽能熱水器將太陽的輻射能轉(zhuǎn)化為可直接利用的熱能,對建筑進(jìn)行生活熱水的供給。太陽能產(chǎn)品具有運(yùn)行費(fèi)用低、環(huán)保節(jié)能、提升建筑品位等突出優(yōu)點(diǎn),除了在建筑屋頂安裝太陽能外,還可以利用建筑物的南立面,作為安裝集熱器的有利位置,從而充分利用建筑外表面,安裝更多的太陽能熱水器,以提供不同使用群體對熱水的需求。
(2)太陽能光伏發(fā)電
太陽能光伏發(fā)電是根據(jù)光生伏打效應(yīng)原理,利用太陽電池將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能。光伏發(fā)電一般應(yīng)用在三個(gè)方面:一是太陽能日用電子產(chǎn)品;二是為無電場合提供電源;三是并網(wǎng)發(fā)電。并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)是與電網(wǎng)相連并向電網(wǎng)輸送電力的光伏發(fā)電系統(tǒng)。分為帶蓄電池的和不帶蓄電池的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。
(3)太陽能制冷
用太陽能進(jìn)行制冷有兩種方法,一是先實(shí)現(xiàn)光一電轉(zhuǎn)換,再以電力推動(dòng)常規(guī)的壓縮式制冷機(jī)制冷;二是進(jìn)行光一熱轉(zhuǎn)換,以太陽能產(chǎn)生的熱能為空調(diào)機(jī)組進(jìn)行制冷。前者系統(tǒng)比較簡單,但以目前的價(jià)格計(jì)算,其造價(jià)約為后者的3~4 倍。而后者與光一熱轉(zhuǎn)換直接利用不同,太陽能制冷空調(diào)是一個(gè)光一熱一冷的轉(zhuǎn)換過程,實(shí)際上是太陽能的間接利用。它不象太陽能熱水、干燥等低溫直接利用那樣容易實(shí)現(xiàn),在技術(shù)上比較復(fù)雜,一般為采用溴化鋰制冷機(jī)組,利用太陽能提供的熱能驅(qū)動(dòng)機(jī)組進(jìn)行制冷,太陽能制冷機(jī)組COP 為0.7~1.3。
(4)太陽能采暖
太陽能采暖技術(shù)即利用太陽能產(chǎn)生的熱能提供建筑所需的熱負(fù)荷,該技術(shù)一般采用太陽能與地板輻射或吊頂輻射采暖結(jié)合的方式進(jìn)行供暖。太陽能采暖與常規(guī)能源采暖相比,前者初投資較高,但日常運(yùn)行費(fèi)用低,一般3~5 年可收回成本。
(5)太陽能遮陽 在夏熱冬冷地區(qū),遮陽對降低建筑能耗,提高室內(nèi)居住舒適性有顯著的效果。而太陽能產(chǎn)品作為潔能源應(yīng)用的典范,在建筑節(jié)能、建筑外遮陽等領(lǐng)域中的應(yīng)用,無疑有著舉足輕重的作用。太陽能產(chǎn)品作為一種有效的綠色節(jié)能產(chǎn)品,主要功能是為建筑提供能源,以能源產(chǎn)品和遮陽產(chǎn)品結(jié)合,成為建筑的構(gòu)件,應(yīng)該是建筑節(jié)能的一個(gè)重要的發(fā)展方向。
(6)太陽能通風(fēng)
在太陽能建筑中,春秋季為了平衡太陽能的利用,采用太陽能煙囪拔風(fēng),加強(qiáng)室內(nèi)通風(fēng)。太陽能煙囪即利用太陽能產(chǎn)品提供的熱量加熱安裝在煙囪內(nèi)盤管中的水,通過熱傳遞,使煙囪內(nèi)溫度升高。利用熱空氣上升的原理,使煙囪內(nèi)空氣向上流動(dòng),達(dá)到室內(nèi)強(qiáng)制通風(fēng),來調(diào)節(jié)室內(nèi)氣候。2.2太陽能的意義
(1)太陽能作為清潔環(huán)保的可再生能源,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于民用建筑當(dāng)中,研究表明,在太陽能利用方面具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的地區(qū)是年輻射總量高于2200h的地區(qū)。因此,我國在大部分地區(qū)的建筑物中推廣應(yīng)用太陽能熱利用技術(shù)已具備了良好的條件,特別是對電力緊缺地區(qū)具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,太陽能廣泛應(yīng)用于建筑物采暖不但節(jié)省大量的石化能源,而且減少了對不可再生能源的消耗。
(2)經(jīng)濟(jì)上,民用建筑采暖的迅速發(fā)展,導(dǎo)致了居民生活用電量迅速增加,由于我國電力系統(tǒng)本身特點(diǎn)(火力發(fā)電占絕大部分),調(diào)解性能較差,且已經(jīng)存在著很大的高峰低谷負(fù)荷差異,隨著我國居民住宅采暖的發(fā)展,雖然其耗電量不大,但卻進(jìn)一步加大了這種峰谷差異,使得電力系統(tǒng)的發(fā)展越來越不平衡,高峰負(fù)荷日益增加。因此這樣會(huì)造成巨大的能源消耗和嚴(yán)重污染,太陽能采暖將會(huì)給個(gè)人,國家都帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
(3)提高人民生活質(zhì)量:隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和人民生活水平的逐步提高,人們對生活舒適度的追求越來越強(qiáng)烈,尤其是偏遠(yuǎn)的農(nóng)村地區(qū),能源短缺,太陽能在民用建筑采暖和熱水供應(yīng),有效地減少了能源短缺的現(xiàn)狀,提高人們的生活舒適度,改善居住條件及周邊環(huán)境。3.總結(jié)
太陽能作為一種新型能源已經(jīng)進(jìn)入到了我們的生活的各個(gè)方面,以其環(huán)保、節(jié)能、高利用率為大眾所廣泛使用。太陽能與建筑結(jié)合問題是多科學(xué),多層面參與和合作的綜合性事業(yè),應(yīng)根據(jù)不同的類型,技術(shù)要求,使用目的以及不同地理緯度和氣候特點(diǎn),建筑類型等,對建筑的造型,平面布局和功能等進(jìn)行綜合考慮。只有這樣才能使太陽能設(shè)備的設(shè)計(jì)和利用與建筑的使用達(dá)到完美的統(tǒng)一,推動(dòng)太陽能在建筑上的運(yùn)用。參考文獻(xiàn):
[1]趙玉文.21世紀(jì)我國太陽能利用發(fā)展趨勢[J].中國電力, 2000,(09).[2]宋力昕,章俞之.太陽能利用及太陽能新材料發(fā)展?fàn)顩r[A].21世紀(jì)太陽能新技術(shù)——2003年中國太陽能學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C], 2003.[3]劉慧芬,史占中.我國發(fā)展太陽能產(chǎn)業(yè)政策芻議[J].科學(xué)技術(shù)與工程, 2008,(22).[4]胡潤青.太陽能技術(shù)與激勵(lì)政策[J].建設(shè)科技, 2008,(18).[5]沃野.我國太陽能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析及政策建議[J].當(dāng)代經(jīng)濟(jì)(下半月), 2008,(04).[6]繆仁杰,李淑蘭.2007,(05).太陽能利用現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J].應(yīng)用能源技術(shù),
第三篇:2015年BIM技術(shù)應(yīng)用研討講座心得
BIM技術(shù)應(yīng)用研討講座心得
我很幸運(yùn)被公司派去參加BIM技術(shù)應(yīng)用研討講座,雖然只有兩天,但是我感覺收獲頗豐。
剛開始,BIM對我來說是一個(gè)陌生的詞匯,得到去濟(jì)南培訓(xùn)的消息后網(wǎng)上查了一下BIM才知道BIM是怎么回事。我以前也用過建筑類的軟件,如:CAD、3DMAX、Vray、天正等,這些軟件中設(shè)計(jì)出的建筑同樣也是一種數(shù)據(jù)化的建筑。所以我就不清楚這次BIM研討講座培訓(xùn)的意義何在。
直到我真正接觸到這次BIM技術(shù)應(yīng)用研討講座之后,了解到它功能強(qiáng)大性令人嘆服。我感到這必然是建筑業(yè)軟件發(fā)展的大趨勢。在不久的將來BIM類的軟件必將代替CAD、3DMAX、Vray、廣聯(lián)達(dá)等現(xiàn)在建筑業(yè)常用的軟件。
這次的BIM技術(shù)應(yīng)用研討講座時(shí)間安排很緊,僅有兩天的時(shí)間,首先由中建協(xié)綠色施工分會(huì)常務(wù)副秘書長趙靜,她給我們講解了BIM技術(shù)對中國建筑業(yè)的應(yīng)用及影響,她形象的引用了一位老和尚的話語:見山是山,見水是水,見山不是山,見水不是水,見山還是山,見水還是水,這就話的含義正映射了現(xiàn)階段國內(nèi)BIM技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用現(xiàn)狀,在國內(nèi)所用BIM團(tuán)隊(duì)對BIM的認(rèn)知程度及創(chuàng)造的成果價(jià)值表貶不一,BIM技術(shù)在歐美發(fā)達(dá)國家建筑業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)比較普及,但在我國建筑行業(yè)僅限于一些大型設(shè)計(jì)院在開展應(yīng)用。因此可以這樣說BIM在我國還處于初期階段。中建八局第一建設(shè)有限公司BIM負(fù)責(zé)人李蕾給我們講解了BIM的基本概念,BIM最早起源于美國,國內(nèi)常見的叫法是,建筑信息模型。建筑信息模型的研究對象是建筑物,它是一種提高管理效率的技術(shù)。BIM建筑信息模型是對建筑物實(shí)體與功能特性的數(shù)字表達(dá)形式,它通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息。建設(shè)項(xiàng)目的各參與方可以通過模型在項(xiàng)目全生命周期中獲取各自所需的管理信息并且可以更新、插入、提取、共享項(xiàng)目各項(xiàng)數(shù)據(jù),從而實(shí)現(xiàn)協(xié)同管理,提高項(xiàng)目管理的效率。簡單地說,BIM就是工程項(xiàng)目管理中使用的一種信息化管理技術(shù)。
通過講師們的講解我對BIM,尤其是BIM在設(shè)計(jì)與施工中的應(yīng)用有很多的感悟,在此總結(jié)一下,它不僅僅能做建筑設(shè)計(jì),還能夠用來做建模設(shè)計(jì),暖通,管線設(shè)計(jì)甚至室內(nèi)設(shè)計(jì)也可以用到。這個(gè)軟件通俗的說就是將建筑業(yè)以前用到的CAD、3D MAX、Very、廣聯(lián)達(dá)等軟件結(jié)合到了一個(gè)軟件中。
在這個(gè)軟件中,每一個(gè)建筑中的部件都有實(shí)際的信息。舉例說明一下,假如一根建構(gòu)砼柱子,在以前用的建筑軟件表達(dá)中CAD建筑施工圖中的表達(dá)是兩條線。因?yàn)槲覀冊贑AD中看到的平面圖視角是一個(gè)線形式。但這個(gè)柱子里的鋼筋排布是怎樣的我們看不到,需要再結(jié)構(gòu)施工圖中查詢。而且如果想看這個(gè)柱子的三維效果圖,必須到建模軟件中繪制。但在BIM中我們就能夠通過動(dòng)畫視圖,輕松看到這個(gè)砼柱子的任何信息,輕松算出這個(gè)砼柱子需要多少鋼筋,多少混凝土,這就是BIM的強(qiáng)大優(yōu)勢。
這次學(xué)習(xí)感覺自己收獲還是很大的,也開闊了自己的眼界,可以說是學(xué)到了一種新的思維。
BIM將會(huì)是未來建筑業(yè)軟件發(fā)展的最大趨勢,對這個(gè)剛剛打開中國市場的東西來說,它的發(fā)展趨勢也將勢不可擋。
第四篇:PCR技術(shù)原理及心得.
PCR技術(shù)原理與心得體會(huì)
PCR產(chǎn)物的電泳檢測時(shí)間一般為48h以內(nèi),有些最好于當(dāng)日電泳檢測,大于48h 后帶型不規(guī)則甚致消失。
一.假陰性,不出現(xiàn)擴(kuò)增條帶
PCR反應(yīng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)有①模板核酸的制備,②引物的質(zhì)量與特異性,③酶的質(zhì)量及活性 ④PCR循環(huán)條件。尋找原因亦應(yīng)針對上述環(huán)節(jié)進(jìn)行分析研究。
模板:①模板中含有雜蛋白質(zhì),②模板中含有Taq酶抑制劑,③模板中蛋白質(zhì)沒有消化除凈,特別是染色體中的組蛋白,④在提取制備模板時(shí)丟失過多,或吸入酚。⑤模板核酸變性不徹底。在酶和引物質(zhì)量好時(shí),不出現(xiàn)擴(kuò)增帶,極有可能是標(biāo)本的消化處理,模板核酸提取過程出了毛病,因而要配制有效而穩(wěn)定的消化處理液,其程序亦應(yīng)固定不宜隨意更改。
酶失活:需更換新酶,或新舊兩種酶同時(shí)使用,以分析是否因酶的活性喪失或不夠而導(dǎo)致假陰性。需注意的是有時(shí)忘加Taq酶或溴乙錠。
引物:引物質(zhì)量、引物的濃度、兩條引物的濃度是否對稱,是PCR失敗或擴(kuò)增條帶不理想、容易彌散的常見原因。有些批號(hào)的引物合成質(zhì)量有問題,兩條引物一條濃度高,一條濃度低,造成低效率的不對稱擴(kuò)增,對策為:①選定一個(gè)好的引物合成單位。②引物的濃度不僅要看OD值,更要注重引物原液做瓊脂糖凝膠電泳,一定要有引物條帶出現(xiàn),而且兩引物帶的亮度應(yīng)大體一致,如一條引物有條帶,一條引物無條帶,此時(shí)做PCR有可能失敗,應(yīng)和引物合成單位協(xié)商解決。如一條引物亮度高,一條亮度低,在稀釋引物時(shí)要平衡其濃度。③引物應(yīng)高濃度小量分裝保存,防止多次凍融或長期放冰箱冷藏部分,導(dǎo)致引物變質(zhì)降解失效。④引物設(shè)計(jì)不合理,如引物長度不夠,引物之間形成二聚體等。
Mg2+濃度:Mg2+離子濃度對PCR擴(kuò)增效率影響很大,濃度過高可降低PCR擴(kuò)增的特異性,濃度過低則影響PCR擴(kuò)增產(chǎn)量甚至使PCR擴(kuò)增失敗而不出擴(kuò)增條帶。
反應(yīng)體積的改變:通常進(jìn)行PCR擴(kuò)增采用的體積為20ul、30ul、50ul?;?00ul,應(yīng)用多大體積進(jìn)行PCR擴(kuò)增,是根據(jù)科研和臨床檢測不同目的而設(shè)定,在做小體積如20ul后,再做大體積時(shí),一定要模索條件,否則容易失敗。
物理原因:變性對PCR擴(kuò)增來說相當(dāng)重要,如變性溫度低,變性時(shí)間短,極有可能出現(xiàn)假陰性;退火溫度過低,可致非特異性擴(kuò)增而降低特異性擴(kuò)增效率退火溫度過高影響引物與模板的結(jié)合而降低PCR擴(kuò)增效率。有時(shí)還有必要用標(biāo)準(zhǔn)的溫度計(jì),檢測一下擴(kuò)增儀或水溶鍋內(nèi)的變性、退火和延伸溫度,這也是PCR失敗的原因之一。
靶序列變異:如靶序列發(fā)生突變或缺失,影響引物與模板特異性結(jié)合,或因靶序列某段缺失使引物與模板失去互補(bǔ)序列,其PCR擴(kuò)增是不會(huì)成功的。
二.假陽性,出現(xiàn)非特異性擴(kuò)增帶 1.假陽性
出現(xiàn)的PCR擴(kuò)增條帶與目的靶序列條帶一致,有時(shí)其條帶更整齊,亮度更高。引物設(shè)計(jì)不合適:選擇的擴(kuò)增序列與非目的擴(kuò)增序列有同源性,因而在進(jìn)行PCR 擴(kuò)增時(shí),擴(kuò)增出的PCR產(chǎn)物為非目的性的序列。靶序列太短或引物太短,容易出現(xiàn)假陽性。需重新設(shè)計(jì)引物。
靶序列或擴(kuò)增產(chǎn)物的交叉污染:這種污染有兩種原因:一是整個(gè)基因組或大片段的交叉污染,導(dǎo)致假陽性。這種假陽性可用以下方法解決:①操作時(shí)應(yīng)小心輕柔,防止將靶序列吸入加樣槍內(nèi)或?yàn)R出離心管外。②除酶及不能耐高溫的物質(zhì)外,所有試劑或器材均應(yīng)高壓消毒。所用離心管及樣進(jìn)槍頭等均應(yīng)一次性使用。③必要時(shí),在加標(biāo)本前,反應(yīng)管和試劑用紫外線照射,以破壞存在的核酸。二是空氣中的小片
段核酸污染,這些小片段比靶序列短,但有一定的同源性??苫ハ嗥唇?與引物互補(bǔ)后,可擴(kuò)增出PCR產(chǎn)物,而導(dǎo)致假陽性的產(chǎn)生,可用巢式PCR方法來減輕或消除。
2.出現(xiàn)非特異性擴(kuò)增帶
PCR擴(kuò)增后出現(xiàn)的條帶與預(yù)計(jì)的大小不一致,或大或小,或者同時(shí)出現(xiàn)特異性擴(kuò)增帶與非特異性擴(kuò)增帶。非特異性條帶的出現(xiàn),其原因:一是引物與靶序列不完全互補(bǔ)、或引物聚合形成二聚體。二是Mg2+離子濃度過高、退火溫度過低,及PCR 循環(huán)次數(shù)過多有關(guān)。其次是酶的質(zhì)和量,往往一些來源的酶易出現(xiàn)非特異條帶而另一來源的酶則不出現(xiàn),酶量過多有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)非特異性擴(kuò)增。其對策有:①必要時(shí)重新設(shè)計(jì)引物。②減低酶量或調(diào)換另一來源的酶。③降低引物量,適當(dāng)增加模板量,減少循環(huán)次數(shù)。④適當(dāng)提高退火溫度或采用二溫度點(diǎn)法(93℃變性,65℃左右退火與延伸。
3.出現(xiàn)片狀拖帶或涂抹帶
PCR擴(kuò)增有時(shí)出現(xiàn)涂抹帶或片狀帶或地毯樣帶。其原因往往由于酶量過多或酶的質(zhì)量差,dNTP濃度過高,Mg2+濃度過高,退火溫度過低,循環(huán)次數(shù)過多引起。其對策有:①減少酶量,或調(diào)換另一來源的酶。②減少dNTP的濃度。③適當(dāng)降低Mg2+濃度。④增加模板量,減少循環(huán)次數(shù)。
三.PCR污染與對策
PCR反應(yīng)的最大特點(diǎn)是具有較大擴(kuò)增能力與極高的靈敏性,但令人頭痛 的問題是易污染,極其微量的污染即可造成假陽性的產(chǎn)生。污染原因
(一標(biāo)本間交叉污染:標(biāo)本污染主要有收集標(biāo)本的容器被污染,或標(biāo)本放置時(shí),由于密封不嚴(yán)溢于容器外,或容器外粘有標(biāo)本而造成相互間交叉污染;標(biāo)本核酸模板在提取過程中,由于吸樣槍污染導(dǎo)致標(biāo)本間污染;有些微生物標(biāo)本尤其是病毒可隨氣溶膠或形成氣溶膠而擴(kuò)散,導(dǎo)致彼此間的污染。
(二PCR試劑的污染:主要是由于在PCR試劑配制過程中,由于加樣槍、容器、雙蒸水及其它溶液被PCR核酸模板污染.(三PCR擴(kuò)增產(chǎn)物污染:這是PCR反應(yīng)中最主要最常見的污染問題,因?yàn)镻CR產(chǎn)物拷貝量 大(一般為1013拷貝/ml,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于PCR檢測數(shù)個(gè)拷貝的極限,所以極微量的PCR產(chǎn)物 污染,就可造成假陽就可形成假陽性。
還有一種容易忽視,最可能造成PCR產(chǎn)物污染的形式是氣溶膠污染;在空氣與液體面摩擦?xí)r就可形成氣溶膠,在操作時(shí)比較劇烈地?fù)u動(dòng)反應(yīng)管,開蓋時(shí)、吸樣時(shí)及污染進(jìn)樣槍的反復(fù)吸樣都可形成氣溶膠而污染.據(jù)計(jì)算一個(gè)氣溶膠顆??珊?8000拷貝,因而由 其造成的污染是一個(gè)值得特別重視的問題.(四實(shí)驗(yàn)室中克隆質(zhì)粒的污染:在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室及某些用克隆質(zhì)粒做陽性對照的檢驗(yàn)室,這個(gè)問題也比較常見。因?yàn)榭寺≠|(zhì)粒在單位容積內(nèi)含量相當(dāng)高,另外在純化過程中需用較多的用具及試劑,而且在活細(xì)胞內(nèi)的質(zhì)粒,由于活細(xì)胞的生長繁殖的簡便性及具有很強(qiáng)的生命力,其污染可能性也很大。污染的監(jiān)測
一個(gè)好的實(shí)驗(yàn)室,要時(shí)刻注意污染的監(jiān)測,考慮有無污染是什么原因造成的污染,以便采取措施,防止和消除污染。
四.對照試驗(yàn)
1.陽性對照:在建立PCR反應(yīng)實(shí)驗(yàn)室及一般的檢驗(yàn)單位都應(yīng)設(shè)有PCR陽性對照,它是PCR反應(yīng)是否成功、產(chǎn)物條帶位置及大小是否合乎理論要求的一個(gè)重要的參考標(biāo)志。陽性對照要選擇擴(kuò)增度中等、重復(fù)性好,經(jīng)各種鑒定是該產(chǎn)物的標(biāo)本,如以重組質(zhì)粒為陽性對照,其含量宜低不宜高(100個(gè)拷貝以下,但陽性對照尤其是重組質(zhì)粒及高濃度陽性標(biāo)本,其對檢測或擴(kuò)增樣品污染的可能性很大。因而當(dāng)某一PCR試劑經(jīng)自己使用穩(wěn)定,檢驗(yàn)人員心中有數(shù)時(shí),在以后的實(shí)驗(yàn)中可免設(shè)陽性對照。
2.陰性對照:每次PCR實(shí)驗(yàn)務(wù)必做陰性對照。它包括①標(biāo)本對照:被檢的標(biāo)本是血清就用鑒定后的正常血清作對照;被檢的標(biāo)本是組織細(xì)胞就用相應(yīng)的組織細(xì)胞作對照。②試劑對照:在PCR試劑中不加模板DNA或RNA,進(jìn)行PCR擴(kuò)增,以監(jiān)測試劑是否污染。
3.重復(fù)性試驗(yàn)
4.選擇不同區(qū)域的引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增 五.防止污染的方法
(一合理分隔實(shí)驗(yàn)室:將樣品的處理、配制PCR反應(yīng)液、PCR循環(huán)擴(kuò)增及PCR產(chǎn)物的鑒定等步驟分區(qū)或分室進(jìn)行,特別注意樣本處理及PCR產(chǎn)物的鑒定應(yīng)與其它步驟嚴(yán)格分開。最好能劃分①標(biāo)本處理區(qū);②PCR反應(yīng)液制備區(qū);③PCR循環(huán)擴(kuò)增區(qū);④PCR產(chǎn)物鑒定區(qū)。其實(shí)驗(yàn)用品及吸樣槍應(yīng)專用,實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將實(shí)驗(yàn)室用紫外線消毒以破壞殘留的DNA或RNA。
(二吸樣槍:吸樣槍污染是一個(gè)值得注意的問題。由于操作時(shí)不慎將樣品或模板核酸吸入槍內(nèi)或粘上槍頭是一個(gè)嚴(yán)重的污染源,因而加樣或吸取模板
核酸時(shí)要十分小心,吸樣要慢,吸樣時(shí)盡量一次性完成,忌多次抽吸,以免 交叉污染或產(chǎn)生氣溶膠污染。(三預(yù)混和分裝 PCR 試劑:所有的 PCR 試劑都應(yīng)小量分裝,如有可能,PCR 反應(yīng)液應(yīng)預(yù)先配制好,然后小量分裝,-20℃保存。以減少重復(fù)加樣次數(shù),避免污染機(jī)會(huì)。另外,PCR 試劑,PCR 反應(yīng)液應(yīng)與樣品及 PCR 產(chǎn)物分開保存,不應(yīng)放于同一冰盒或同一冰箱。(四防止操作人員污染,使用一次性手套、吸頭、小離心管應(yīng)一次性使 用。(五設(shè)立適當(dāng)?shù)年栃詫φ蘸完幮詫φ眨栃詫φ找阅艹霈F(xiàn)擴(kuò)增條帶的最 低量的標(biāo)準(zhǔn)病原體核酸為宜,并注意交叉污染的可能性,每次反應(yīng)都應(yīng)有一 管不加模板的試劑對照及相應(yīng)不含有被擴(kuò)增核酸的樣品作陰性對照。(六減少 PCR 循環(huán)次數(shù),只要 PCR 產(chǎn)物達(dá)到檢測水平就適可而止。(七選擇質(zhì)量好的 Eppendorf 管,以避免樣本外溢及外來核酸的進(jìn)入,打開離心管前應(yīng)先離心,將管壁及管蓋上的液體甩至管底部。開管動(dòng)作要輕,以防管內(nèi)液體濺出。呵呵 其實(shí) DNA(或 RNA)的提取方法及 DNA 的質(zhì)量也很關(guān)鍵 例如:SDS 法和 CTAB 法提取的 DNA 與 RNA 的 PCR 結(jié)果有很大的差異的。呵呵。
第五篇:最佳答案電化學(xué)傳感器技術(shù)及原理應(yīng)用
最佳答案電化學(xué)傳感器技術(shù)及原理應(yīng)用
基本原理
化學(xué)傳感器主要由兩部分組成:識(shí)別系統(tǒng);傳導(dǎo)或轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。
識(shí)別系統(tǒng)反待測物的某一化學(xué)參數(shù)(常常是濃度)與傳導(dǎo)系統(tǒng)連結(jié)起來。它主要具有兩種功能:選擇性地與待測物發(fā)生作用,反所測得的化學(xué)參數(shù)轉(zhuǎn)化成傳導(dǎo)系統(tǒng)可以產(chǎn)生響應(yīng)的信號(hào)。分子識(shí)別系統(tǒng)是決定整個(gè)化學(xué)傳感器的關(guān)鍵因素。因此,化學(xué)傳感器研究的主要問題就是分子識(shí)別系統(tǒng)的選擇以及如何反分子識(shí)別系統(tǒng)與合適的傳導(dǎo)系統(tǒng)相連續(xù)?;瘜W(xué)傳感器的傳導(dǎo)系統(tǒng)接受識(shí)別系統(tǒng)響應(yīng)信號(hào),并通過電極、光纖或質(zhì)量敏感元件將響應(yīng)信號(hào)以電壓、電流或光強(qiáng)度等的變化形式,傳送到電子系統(tǒng)進(jìn)行放大或進(jìn)行轉(zhuǎn)換輸出,最終使識(shí)別系統(tǒng)的響應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槿藗兯苡米鞣治龅男盘?hào),檢測出樣品中待測物的量。
化學(xué)傳感器在環(huán)境與衛(wèi)生監(jiān)測中的應(yīng)用
(一)空氣檢驗(yàn)
1、濕度傳感器 濕度是空氣環(huán)境的一個(gè)重要指標(biāo),空氣的濕度與人體蒸發(fā)熱之間有著密切關(guān)系,高溫高濕時(shí),由于人體水分蒸發(fā)困難而感到悶熱,低溫高濕時(shí),人體散熱過程劇烈,容易引起感冒和凍傷。人體最適宜的氣溫是18~22℃,相對濕度為35%~65%RH。
在環(huán)境與衛(wèi)生監(jiān)測中,常用于濕球溫濕度計(jì)、手搖濕溫度計(jì)和通風(fēng)濕溫度計(jì)等儀器測定空氣濕度。近年來,大量文獻(xiàn)報(bào)道用傳感器測定空氣濕度。用于測定相對濕度的涂覆壓電石英晶體用傳感器,通過光刻和化學(xué)蝕刻技術(shù)制成小型石英奪電晶體,在AT切割的10MHZ石英晶體上涂有4種物質(zhì),對濕度具有較高的質(zhì)量敏感性.該晶體是振蕩電路中的共振器,其頻率隨質(zhì)量變化,選擇適當(dāng)涂層,該傳感器可用于測定不同氣體的相對濕度.該傳感器的靈敏度、響應(yīng)線性、響應(yīng)時(shí)間、選擇性、滯后現(xiàn)象和使用壽命等孝怪癖于涂層化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)。1986年,德國ErbenUwe[提出了一種測定濕度用的傳感器,并獲得專利。該傳感器采用以硅為基體的金屬-絕緣體-半導(dǎo)體(MIS)型結(jié)構(gòu)。在MIS型結(jié)構(gòu)中涂有二氧化硅和敏濕層,敏濕層的材料包含有金屬氧化物、氧化物以及低極性組分的聚合物。敏濕材料的吸水量與每濕材料的相對介電常數(shù)的變化有關(guān),該傳感器可用準(zhǔn)表態(tài)和支態(tài)兩種方法進(jìn)行測定,不過前者比后者更為方便省力,在空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、建筑工地和日常生活環(huán)境中都能監(jiān)測、控制和調(diào)節(jié)濕度。
我國科技工作者采用最新研制的氧化鉭薄膜濕敏電容,推出一種穩(wěn)定性好,調(diào)節(jié)十分方便的通用濕度控制器。這種傳感器可用于恒濕箱、計(jì)算機(jī)房、防濕機(jī)等許多場合的空氣濕度監(jiān)測,是一種性能價(jià)格比很高的通用型濕度傳感器,有人利用磷酸鹽涂膜的感濕性研制出性能十分可靠的濕度傳感器。它的主要電極為不銹鋼線材,直徑0.4~1.0mm,表層涂有磷酸薄膜,在膜上再旋繞一層鍍金絲作為主電極的對置電極,兩電極間僅僅相隔一層20~50um厚的涂膜,距離大大小于一般的濕度傳感器,響應(yīng)速度得到提高,改變磷酸鹽涂膜,又能制成特性不同的多種感濕元件。傳感器工作期間,由于磷酸鹽涂膜表面吸附水分而產(chǎn)生的離子在電極間來回運(yùn)動(dòng),致使傳導(dǎo)發(fā)生變化,從而顯示感濕性。若對傳感器元件加以交流負(fù)荷,則可借檢測阻抗的變化測定出空氣濕度。該傳感器何種小,可封閉在注射器針關(guān)內(nèi),利用針尖可插入狹窄的被測處,使用方便,檢測迅速,還可用于露點(diǎn)測定。
現(xiàn)在日本制造銷售濕度傳感器及濕度測量控制儀器的公司已超過30家。溫度傳感器數(shù)量大,品種多,使用的感濕材料有電解質(zhì)陶瓷和有機(jī)高分子膜等,范圍甚廣,大部分檢測精度高,結(jié)構(gòu)簡單,具有超小型化和集成化的特點(diǎn)。
2、氧化氮傳感器 氧化氮是氮的各種氧化物所組成的氣體混合物的總稱,常以NOX表示。在氧化氮中,不同形式的氧化氮化學(xué)穩(wěn)定性不同,空氣中常風(fēng)的是化學(xué)性質(zhì)相對穩(wěn)定的一氧化氮和二氧化氮,它們在衛(wèi)生學(xué)上的意義顯得較其它形式氧化氮更為重要。在環(huán)境分析中,氧化氮一般指一氧化氮二氧化氮。
我國監(jiān)測氧化氮的標(biāo)準(zhǔn)方法是鹽酸萘乙二胺比色法,方法靈敏度為0.25ug/5ml,方法轉(zhuǎn)換系數(shù)受吸收液組成、二氧化氮濃度、采氣速度、吸收管結(jié)構(gòu)、共存離子及溫度等多種因素的影響,目前沿末完全統(tǒng)一。傳感器測定是近年發(fā)慌起來的新方法。
文獻(xiàn)報(bào)道,用交指型柵極電極場效應(yīng)晶體管的微電子集成電路與化學(xué)活性電子束蒸鍍酞花青銅薄膜相結(jié)合,獲得了新型氣體敏感微傳感器,可選擇性檢測mg/m3級(jí)二氧化氮和二惜內(nèi)基甲基膦酸鹽(DIMP)。它利用電壓脈沖激發(fā)傳感器,測量時(shí)域和頻域響應(yīng),測定的峰形與歸一化差分傅立葉變換頻譜有關(guān),能清晰地區(qū)分二氧化氮和DIMP的響應(yīng),每個(gè)峰面積可以相應(yīng)地反應(yīng)出傳感器對特定氣體濃度的靈敏度,科技人員研究了工作頻率600MHZ的高頻表面聲波(SAW)氣敏裝置。該裝置包括三個(gè)分離的SAW延遲線,它們是振蕩電路的頻率測定元件,在其表面涂了一層有機(jī)膜,作為氣體吸附劑,該膜為1~15nm厚酞花青鉛膜或由可溶酞花青鐵衍生物組成的LB(Langmuir-Blodgett)膜。在吸附過程中,薄膜質(zhì)量增加,引起表面波速的降低,隨即引起振蕩頻率的降低,達(dá)到測定二氧化氮濃度的目的。
錫在高于熔點(diǎn)的溫度下沉積,而鎘在室溫下沉積,利用加熱蒸鍍新方法可制得摻有1%~6%鎘的二氧化錫薄膜。在520℃下緩慢氧化該膜,便形成了二氧化錫和氧化鎘的多晶體,薄膜表面對低濃度氧化氮和二氧化氮有吸附。在300℃條件下,該膜對10g/m3的一氧化氮和二氧化氮具有最高靈敏度,按電導(dǎo)率相對變化百分比計(jì),其值分別為10000%和400%,相同條件下,對空氣中0.01%的一氧化碳、甲烷、丁烷和氫氣的靈敏度都在300%以下,這種基于摻鎘二氧化錫薄膜組成的傳感器,對氧化氮和二氧化氮的測定不僅靈敏度高,而且具有很好的選擇性。半導(dǎo)體本花青膜的電導(dǎo)率對電子受體氣體具有極佳的靈敏度,這一特點(diǎn)給人們提供了制造廉價(jià)、低能耗、體積小的二氧化氮傳感器系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)。但是,這種膜用于傳感器也有一缺點(diǎn),如響應(yīng)慢,在潮濕條件下,響應(yīng)呈可逆地降低等。為此,WilsonA等人研制了一種微處理控制傳感系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過控制取樣和傳感器操作條件,獲得可再現(xiàn)的動(dòng)力學(xué)過程,從而把上述缺點(diǎn)帶來的影響降低到了最低點(diǎn)。
3、硫化氫氣體傳感器 硫化氫是一種無色、具有特殊腐蛋臭味的可燃?xì)怏w,具有刺激性和窒息性,對人體有較大危害。目前大多用比色法和氣相色譜法測定空氣中硫化氫。
對含量常常低至mg/m3級(jí)的空氣污染物進(jìn)行測定是氣體傳感器的一項(xiàng)主要應(yīng)用,但在短時(shí)期內(nèi)半導(dǎo)體氣體傳感器還不能滿足監(jiān)測某些污染氣體靈敏度和選擇性要求。他提出利用摻銀薄膜傳感器監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室和城市空氣中的硫化氫。該傳感器陣列由四個(gè)傳感器構(gòu)成,通過基于庫化滴定的通用分析裝置和半導(dǎo)體氣體傳感器陣列的信號(hào),同時(shí)記錄二氧化硫和硫化氫濃度,實(shí)踐表明,在150℃下以恒溫方式盍的摻銀薄膜傳感器用于監(jiān)測城市空氣中的硫化氫含量,效果良好。Yomogoe N對半導(dǎo)體氣體傳感器進(jìn)行了改進(jìn)和研究,克服了它檢測硫化氫等氣體的不足之處。他通過控制能影響接收和轉(zhuǎn)換功能的基本因素,改進(jìn)了二氧化錫半導(dǎo)體氣體傳感器的傳感性能。他發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)換功能與元件的微觀結(jié)構(gòu)密切相關(guān),如與二氧化錫的粒度大?。―)和表面空間電荷層的厚度(L)相關(guān)。當(dāng)D≤2L時(shí),傳感器的靈敏度大幅度提高。在二氧化錫表面引入其它受體,極大地改善了傳感器的受體功能,特別是用銀和鈀作助催化劑,在空氣中形成的氧化物與二所化錫表面相互作用,產(chǎn)生缺電子實(shí)質(zhì)問題電荷,大大提高了檢測氣體的靈敏度。用CaO-SnO2元件能十分靈敏地檢測空氣中的硫化氫。
4、二氧化硫傳感器 二氧化硫是污染空氣的主要物質(zhì)之一,檢測空氣中二氧化硫嘗試是空氣檢驗(yàn)的一項(xiàng)經(jīng)常性工作。應(yīng)用傳感器監(jiān)測二氧化硫。從縮短檢測時(shí)間到降低檢出限,都顯示出極大的優(yōu)越性。
利用固體聚合物作離子交換膜,膜的一邊含對電極和參比電極的內(nèi)部電解液,另一邊插入鉑電極,組成一種二氧化硫傳感器。該傳感器安裝在流通池中,在0.65V下氧化二氧化硫。批示出二氧化硫的量。該傳感裝置電流靈敏度高。響應(yīng)時(shí)間短,穩(wěn)定性好,本底噪音低,線性范圍達(dá)0.2mmol/L,檢出限為8*10-6mmol/L,信噪比為3。該傳感器不僅可以測定空氣中的二氧化硫,還可用于測定低電導(dǎo)率液體中的二氧化硫。有機(jī)改性硅酸鹽薄膜二氧化硫氣體傳感器的氣敏涂層是利用溶膠工藝和自旋技術(shù)制作的,對二氧化硫的測定具有良好的重現(xiàn)性和可逆性,響應(yīng)時(shí)間不到20S,對其它氣體的交感小,受溫度和濕度影響小。中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所薛祚霖等人研制成功一種檢測范圍寬廣的小型二氧化硫濃度傳感器,利用它可以裝配成何種小、重量輕、價(jià)格便宜的拾式二氧化硫氣體濃度檢測儀器。它可用于現(xiàn)場直接檢測二氧化硫氣體的濃度,不需要單獨(dú)采樣。該傳感器采用控制電們電解原理,待測氣體在傳感器的工作電極上一定控制電位下發(fā)生氧化反應(yīng),當(dāng)電位控制足夠正且電極的催化活性足夠高時(shí),氧化反應(yīng)進(jìn)行得很快,過程的總速度由二氧化硫擴(kuò)散步驟所決定,產(chǎn)生的信號(hào)電流與二氧化硫濃度成正比。這一傳感器響應(yīng)快速,響應(yīng)時(shí)間小于30S。在寬廣的二氧化硫濃度范圍內(nèi),具有良好線性關(guān)系,線性誤差<±2%,響應(yīng)關(guān)系的直線通過坐標(biāo)原點(diǎn)。因此可以采用一點(diǎn)法標(biāo)定傳感器。正確選擇催劑和控制電位,可避免大多數(shù)氣體物質(zhì)的干擾,而且不需要干擾氣過濾器,既改善了傳感器的性能,又簡化了儀器的結(jié)構(gòu)。該傳感器用188g/m3二氧化硫氣體,測定偏差<2%。低濃度標(biāo)準(zhǔn)氣體標(biāo)定的傳感器用來測定高濃度氣體,能獲得如此準(zhǔn)確的結(jié)果,可見其檢測準(zhǔn)確度是令人滿意的.