基于在体植入电极的生物嗅觉传感系统设计及其气味识别

• 作者: 刘清君 吴春生 周俊 庄柳静 王平 董琪
• 来源期刊: 传感技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 嗅觉传感系统 气味识别 嗅球场电位 多窗谱估计 K最邻近分类算法
• 年，卷（期）: 2012,（8）
• 所属期刊栏目: 生物化学类传感器
• 页码范围: 1023-1028
• 分类号: TP212.3
• 字数: 4559字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-1699.2012.08.001

摘要

目前生物嗅觉系统在气味识别方面相比于化学传感器阵列构成的电子鼻系统具有更高的灵敏度、特异性和响应速度.为了探讨生物嗅觉传感系统气味识别的可行性,构建了基于微电极阵列传感器植入大鼠嗅球构成的嗅觉传感系统,研究记录了浓度为10 mM的异丁醇、苯甲醚、香芹酮和柠檬醛4种气味刺激引起的嗅球僧帽层低频场电位信号,采用多窗谱估计算法和移动窗技术结合得到随时间分布的功率谱密度图.实验结果发现气味刺激后信号功率谱能量较多分布在gamma频段(40 Hz～ 120 Hz).使用K最邻近分类方法对120组数据进行分类识别,4种气味分类正确率达到77.4％.实验结果表明该嗅觉传感系统结合多窗谱估计时频图与K最邻近分类算法可以初步实现气味识别.