仿生光学人工鼻及其呼吸气体检测的实验研究.pdf

25 卷 1 期 中 国 生 物 医 学 工 程 学 报 Vol. 25 No. 1 2006 年 2 月 Chinese Journal of Biomedical Engineering February 2006 仿生光学人工鼻及其呼吸气体检测的实验研究 胡卫军 王 平* 杨成忠 胥 媛 ( 浙江大学生物传感器国家专业实验室, 生物医学工程教育部重点实验室 生物医学工程与仪器科学学院, 1590 信箱, 杭州, 310027) 摘 要: 针对呼吸气体诊断的需要, 介绍了一种 新型的具 有仿生 特点的 光学人 工鼻实 验系统, 用于 探索通 过呼吸 气味 诊断疾病的可行性。该系统由气敏光纤传感器阵列和信号处理系统组成, 利用光纤传感 器易与多种 聚合物敏 感材 料相结合和其对气味的响应快、精度高以及易获得嗅 觉动态信息的特点, 通过计算 化学方法, 实现了 多种聚合 物敏 感材料与荧光试剂的定量配制, 研究了具有不同 选择性 的气味 光纤传 感器阵 列。此外, 将生物 嗅觉机 理模型 用于 人工鼻系统的设计过程, 采用模拟生物嗅觉的感受器 嗅球线性延迟神经网络算法, 实现了从光纤传 感器阵列 的响 应数据中同时分离出混合气味的成分和浓度信息。实现结果表明, 该光学人工鼻传感器 实验系统具 有一定的 仿生特性和应用前景。 关键词: 人工光学鼻; 仿生设计; 呼吸诊断人工鼻; 神经网络 The Experimental Research on Mimetic Optical Artificial Nose Sensor System and Detection of Respiration Odor HU WeiJun WANG Ping YANG ChengZhong XU Yuan ( Biosensor National Special Laboratory, Key Laboratory of Biomedical Engineering of the Ministry of Education, Department of Biomedical Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027) Abstract: In this article, in order to meet the demand of diagnosis of respiration odor, a new style laboratorial system of artificial optical nose was introduced, which was used to explored the possibility of diagnosing disease through respiration odor. This system consisted of gassensitive optic fiber sensor array and signal processing system. Utilizing the characteristics of optic fiber sensor of combing with lots of