针对软件定义网络中控制器管理的交换机流量分布不均衡问题，提出一种基于奇异值分解性能预测(PSVD)的交换机动态迁移算法。首先结合当前负载以及过去相似时刻的负载来预测未来时刻的控制器负载信息，然后将目前具有最大资源占用率的交换机迁移至低负载且未来时刻仍然处于低负载状态下的目标控制器。实验结果表明，该算法提高了控制器的资源利用率，实现了控制器的负载均衡，同时缩短了控制器的响应时间。

针对多通道柔性神经微电极的设计及制作，研究了微电极的加工工艺。采用一种新型的柔性聚合物材料——聚对二甲苯(parylene C)作为微电极的基底和绝缘材料，借助微细加工技术，制作了36通道(按6×6矩阵排列)的柔性神经微电极，微电极的尺寸分别为Φ150 μm(圆形)和150 μm×150 μm(方形)，电极引线线宽为30 μm。无论微电极为圆形或方形，表面均平整光滑、轮廓清晰。电学性能测试结果表明，1 kHz时微电极的阻抗仅为7 kΩ左右，且随着频率的增加，阻抗逐渐降低，呈明显高通特性。微电极加工质量较好，电学性能优良，实现了微电极和柔性基底的集成，有利于高效率批量制作，为视觉假体中柔性神经接口的研制奠定了基础。

为了实现电极位点与靶细胞的良好接触,改善刺激效果,同时保证刺激电极的自身安全,提出了一种具有圆滑外形的丘形柔性神经刺激微电极阵列。以光敏性聚酰亚胺(Durimide 7510)为基质材料,利用光刻和金属层图形化结合电镀工艺,制作了6×6丘形柔性神经刺激微电极阵列,每个电极位点底面直径为150 μm,高度约为50 μm。通过数值模拟、形貌观测和电学性能测试对制备的微电极进行了评价。实验结果表明:相对于传统的平面微电极阵列(具有相同底面积),三维丘形电极位点的阻抗(@1kHz)降低了约4倍,可实现更有效的刺激;而相对于塔形电极,丘形电极则具有更均匀的表面电流密度分布,保证了电极长期工作的安全性。

提出了一种三维凸起柔性神经微电极阵列的制作方法。该方法以光敏性聚酰亚胺(Durimide 7510)为基质材料,以各向异性刻蚀的硅为模具,结合微注模、金属微图形化和牺牲层电化学释放技术制作三维凸起柔性微电极,并通过数值模拟、形貌观测和电学性能测试对制备的微电极进行了评价。利用上述方法制备了具有4×4电极位点阵列的三维柔性神经微电极,每个电极位点大小为60μm×60μm,高度约37μm。阻抗测试显示,1 kHz时三维凸起电极位点的阻抗比传统的相同大小的平面微电极阵列约降低63%。结果表明,该电极的凸起特点可以保证电极刺激位点与神经细胞的良好接触,同时凸起结构也增加了电极刺激位点的表面积,改善了电极刺激位点的电荷注入能力,可有效提高刺激效果。

构建了一种新的POCT(Point-of-Care Test)仪器的小型嵌入式硬件平台.设计并实现了一种基于数字处理现场可编程门阵列(FPGA)的实时图像采集处理系统,介绍了该系统的软硬件设计和构建流程.实验结果表明:该系统能在TFT显示屏上实时显示1.3×106 pixel、15 frame/s的视频图像,配合显微镜系统,对DNA点阵图的检测精度可达10μm,检测结果与实验室内大型成熟设备检测结果的误差在±1.5%之内,基本满足了POCT仪器测量的快速检测、高精度、便于携带、实时性好等要求.

提出了一种简单、低成本的植入式柔性薄膜神经微电极的制作工艺和方法.该方法采用光敏型聚酰亚胺(Durimide 7510)代替传统方法中的非光敏型聚酰亚胺或聚对二甲苯作为微电极基质材料,同时设计了一种基于应力集中的凹槽结构以保证所得微电极形状的规整性,且采用了一种基于硅导电性通过电化学腐蚀牺牲层的方法来实现微电极从支撑基片表面的完整自动释放.整个制作工艺简单,仅需两次光刻和两次金属沉积.测试和评价了所制作微电极的表面形貌、电学性能以及生物相容性,结果表明,这种方法大大降低了制作成本并缩短了周期.

利用MEMS(微机电系统)标准光刻、湿法腐蚀以及低温键合技术制作了微流控分析芯片.在自制的紫外吸收微芯片生化分析仪上,利用该芯片对临床妊娠高血压和多发性骨髓瘤患者的尿液样本进行了在线芯片电泳分析,得到了与医院常规诊断方法一致的诊断结果,而此法进行一次分析仅需要2 min,且试剂消耗量少,这是常规方法不能比拟的.也以LDH同工酶标准品为分析对象,对芯片在线同工酶诊断进行了初步研究,初步实现了LDH1和LDH5混合样本的片上分离、孵育反应和产物检测.