2022-08-15T10:42:51+08:002022-08-15|新闻与活动, 新闻信息|

澳门大学微电子研究院助理教授李家明领导的研究团队及其博士生范姝豪发表了《小型化核磁共振系统的收发器集成电路设计方法》,为实现定制小型化NMR-on-a-chip平台提供实践指南,以便在实验室之外进行现场和实时监测。相关文章已发表于著名国际期刊IEEE Transactions on Circuits and Systems-I: Regular Papers并成为该期刊2022 年 8 月的亮点。

核磁共振(NMR)系统是化学和生物领域中最重要的分析工具之一,可有效地分析物质的分子结构。相比于显微镜和X射线衍射仪器,其操作简单、无辐射,被广泛应用在有机化学、药物化学、结构生物学、医学成像和地质勘探等领域,相关发展及应用分别在1944、1952、1991、2002和2003年获得了诺贝尔奖。但传统NMR系统通常包含庞大的超导磁体和离散式电子器件,其体积大、笨重、成本高,不适用于小样品及户外检测。因此,将NMR系统中的电子元器件集成在芯片上,如收发机,可减少NMR平台的体积、提高检测效率,做到真正意义上的便携式核磁共振系统,以实现现场按需实时检测。

自2011年以来,世界上不同的学者已在《自然-方法》(Nature Methods)、《分析化学》(Analytical Chemistry)、《IEEE电路与系统期刊-I》(IEEE TCAS-I)、《IEEE固态电路期刊》(IEEE JSSC)、《IEEE国际固态电路会议》(IEEE ISSCC)、《超大规模集成电路国际研讨会》(IEEE Symp. VLSI Circuits)等期刊和会议上发表了至少 30 篇适用于小型化核磁共振系统的集成电路设计的论文,其中包括澳大团队发表的 11 篇论文。但多数已发表的论文只简要介绍了核磁共振系统中收发器的一般架构,没有涵盖集成电路设计方法。因此,澳大的目标是制作一个教程简介,详细说明用于小型化核磁共振系统的定制收发器的设计注意事项。

此文介绍了作为微型NMR系统基石的发射器和接收器的设计考量,如接收器线性度、相位噪声和功率放大器输出功率等,为实现定制的小型化NMR-on-a-chip平台提供实践指南,以便在实验室之外进行现场和实时监测。李家明是文章的通讯作者,范姝豪博士生是第一作者,澳大微电子研究院博士生周祺、教授麦沛然和马许愿也对该研究做出了重要贡献。

全文可浏览:https://ieeexplore.ieee.org/document/9816120/