專利名稱：涂覆介質(zhì)層的增強(qiáng)型光微流體傳感裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種高靈敏度光微流體諧振傳感裝置和方法，尤其涉及ー種微管內(nèi)表面涂覆高折射率介質(zhì)層的增強(qiáng)型光微流體傳感裝置和方法。
背景技術(shù)：
基于光學(xué)折射率檢測(cè)的無標(biāo)記微流體生物傳感器可直接測(cè)量分子相互作用，避免了熒光標(biāo)記生物傳感器需要專用熒光標(biāo)記物、復(fù)雜的標(biāo)記處理、因標(biāo)記帶來的生物活性減弱和對(duì)反應(yīng)自身存在干擾等不利影響，在生命科學(xué)、醫(yī)藥研究等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用前景。光微諧振腔利用全反射將光完全約束在微腔內(nèi)，形成駐波兒產(chǎn)生回音壁諧振模式(Whisper Gallery Mode, WGM)由于是全反射，泄露損耗非常小，因而能以很小的尺寸獲得很高的Q值，Q值可高達(dá)10'當(dāng)附在微腔表面的待測(cè)物濃度變化引起折射率變化時(shí)，諧振腔的有效折射率將發(fā)生變化，從而引起諧振波長漂移。通過檢測(cè)波長漂移，即可檢測(cè)出待測(cè)物濃度變化。然而上述傳感技術(shù)中光與生物分子的有效作用距離較短，通常僅為光傳輸時(shí)的單向行程或者是較少次數(shù)的往復(fù)行程(駐波諧振)，回音壁諧振模(WGM)能提供高品質(zhì)因數(shù)的光學(xué)行波諧振，使光與物質(zhì)具有較長的有效作用距離，有利于實(shí)現(xiàn)高靈敏度傳感，近年來研究人員基于WGM構(gòu)建了多種無標(biāo)記光微流體傳感器。WGM諧振腔結(jié)構(gòu)包括微球、微環(huán)、微盤和微管等。如果能進(jìn)一步增加電場的作用深度，可進(jìn)ー步提高傳感靈敏度。2006年1. Teraoka等基于該思路提出了在微球外面増加一層高折射率介質(zhì)層提高傳感靈敏度的設(shè)想并進(jìn)行了理論分析(Iwao Teraoka, Stephen Arnold,“Enhancing the sensitivity of awhispermg gallery mode microsphere sensor by ahigh-refractive-1ndex surfacelayer,，，0pt. Soc. Am, 2006, 7 (7) : 1434 1441)，隨后在慘氟ニ氧化硅微球上涂覆ー層340nm厚的聚苯こ烯進(jìn)行了折射率傳感實(shí)驗(yàn)，使得傳感靈敏度提咼 7 倍(0. Gaathon, J. C ulic-Viskota, M. Mihnev et al,“Enhancing sensitivity of awhispering gallerymoae biosensor Dy subwavelengtn connnement,” Applied PhysicsLetters, 2006, (10) 10:223901-1 223901-3)。但其靈敏度分析仍是在微球自身表面進(jìn)行的，而不是在涂覆層界面上。相比于微球腔，微管將流體樣品通道和光傳感通道合ニ為一，是ー種更方便實(shí)現(xiàn)的光微流體平臺(tái)。2008年Y. Sun等針對(duì)化學(xué)蒸汽檢測(cè)對(duì)微管的內(nèi)表面或外表面涂覆聚合物的傳感特性進(jìn)行了仿真計(jì)算(Yuze Sun, Xu Dong Fan et al,^Analysis of ring resonatorsfor chemical vapor sensor development,，，OpticsExpress, 2008, 7 (7) : 10254 10267),但與1. Teraoka等人的研究不同的是，該涂覆聚合物層充當(dāng)化學(xué)蒸汽分子選擇基底，聚合物通過吸收化學(xué)蒸汽分子后產(chǎn)生膨脹或收縮來改變聚合物層的厚度和折射率實(shí)現(xiàn)傳感。由于待測(cè)物質(zhì)與涂覆聚合物層產(chǎn)生化學(xué)作用，因此待檢測(cè)對(duì)象受到限制，只適用于有限的單ー氣體，并且分析是針對(duì)壁厚為3 y m的薄壁微管進(jìn)行的，沒有考慮厚壁微管，進(jìn)一歩限制了上述分析的適用性。
在生物和化學(xué)傳感檢測(cè)發(fā)展中，具有高靈敏度，同時(shí)又具有較廣泛的檢測(cè)對(duì)象是傳感器得到迅速推廣的前提，因此設(shè)計(jì)新型的光微流體傳感器就很關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供ー種微管內(nèi)表面涂覆高折射率介質(zhì)層的增強(qiáng)型光微流體傳感裝置和方法。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)微諧振傳感靈敏度和適用范圍的不足，可以進(jìn)ー步提高光微流體諧振傳感中的檢測(cè)靈敏度。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明涂覆介質(zhì)層的增強(qiáng)型光微流體傳感裝置，包括光譜分析裝置、棱鏡耦合裝置和增強(qiáng)型光微流體傳感器；所述光譜分析裝置用于提供探測(cè)光，并對(duì)信號(hào)光進(jìn)行光譜分析，所述光譜分析裝置有兩種結(jié)構(gòu)ー種結(jié)構(gòu)是由寬帶光源、可調(diào)諧光學(xué)濾波器、光電探測(cè)器和信號(hào)處理單元構(gòu)成；另ー種結(jié)構(gòu)是由可調(diào)諧激光器和光電探測(cè)器構(gòu)成；所述棱鏡耦合裝置由兩個(gè)帶有光纖尾纖的自聚焦透鏡固定在一等腰棱鏡上構(gòu)成；所述增強(qiáng)型光微流體傳感器包括微管諧振腔，所述微管諧振腔內(nèi)壁表面涂覆ー層其折射率高于微管材料的介質(zhì)層，該介質(zhì)層將微管諧振腔中的光場向微管諧振腔內(nèi)部吸引，從而增強(qiáng)倏逝場在微管諧振腔內(nèi)的比例；所述棱鏡耦合裝置中的等腰棱鏡的底面產(chǎn)生全反射，通過倏逝場將探測(cè)光耦合入到增強(qiáng)型光微流體傳感器的微管諧振腔中，從而激發(fā)微管諧振腔中的回音壁諧振模，并將帶有諧振信息的信號(hào)光耦合進(jìn)入到光譜分析裝置。本發(fā)明ー種涂覆介質(zhì)層的增強(qiáng)型光微流體傳感器的制作方法，包括以下步驟首先，利用光纖拉絲塔將外徑為25mm、壁厚為4mm的石英管拉制成石英微管，該石英微管的外徑尺寸在6(T500 u m,壁厚在f 50 y m ;然后，將聚合物溶解在有機(jī)溶劑中制備濃度為
0.Orig/ml的聚合物溶液，將該聚合物溶液充入拉制成的石英微管中；最后，向石英微管中充入溫度為4(T50° C的熱空氣流，將聚合物溶液中的有機(jī)溶劑蒸發(fā)掉，從而在石英微管內(nèi)壁表面形成聚合物介質(zhì)層，介質(zhì)層的厚度為0.至此，制作成涂覆介質(zhì)層的增強(qiáng)型光微流體傳感器。本發(fā)明ー種檢測(cè)生物分子濃度和反應(yīng)信息的方法，包括以下步驟光源發(fā)出的光通過棱鏡耦合裝置耦合進(jìn)入增強(qiáng)型光微流體傳感器內(nèi)產(chǎn)生WGM諧振模式；增強(qiáng)型光微流體傳感器內(nèi)壁的介質(zhì)層內(nèi)表面預(yù)先固化生物檢測(cè)試劑，當(dāng)被檢測(cè)生物分子流過時(shí)，與該生物檢測(cè)試劑發(fā)生反應(yīng)將改變?cè)摻橘|(zhì)層表面折射率，從而改變?cè)鰪?qiáng)型光微流體傳感器回音壁諧振模的諧振波長，使該諧振波長發(fā)生漂移，導(dǎo)致輸出光波長漂移，增強(qiáng)型光微流體傳感器的介質(zhì)層使泄漏到該增強(qiáng)型光微流體傳感器內(nèi)部的光場增加，進(jìn)而增加諧振模式的波長漂移量；經(jīng)增強(qiáng)型光微流體傳感器的出射光送入光譜分析裝置，通過譜分析測(cè)出諧振波長的變化，從而計(jì)算出折射率的變化，根據(jù)折射率與生物分子濃度的關(guān)系，計(jì)算出被檢測(cè)生物分子濃度和反應(yīng)信息。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是1、采用微管內(nèi)壁表面涂覆高折射率介質(zhì)層的增強(qiáng)型光微流體傳感器，可以使得傳感檢測(cè)靈敏度相比不具有高折射率介質(zhì)層的微管提高300倍，提高了傳感器的探測(cè)極限。2、采用微管結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了諧振腔、傳感通道和流體傳送通道的一體化，簡化了傳感器結(jié)構(gòu)，減小了傳感器體積。3、由于不同徑向模式靈敏度提高的幅度不同，因而能通過調(diào)節(jié)高折射率介質(zhì)層的折射率和厚度，使得不同的徑向模式獲得相同的靈敏度，簡化光微流體傳感器的標(biāo)定。


圖1是采用可調(diào)諧激光器的增強(qiáng)型光微流體傳感裝置示意圖；圖2是采用寬帶光源和可調(diào)諧濾波器組合的增強(qiáng)型光微流體傳感裝置示意圖；圖3是增強(qiáng)型光微流體傳感器的四層環(huán)狀折射率結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是沒有高折射率介質(zhì)層和具有高折射率介質(zhì)層的薄壁微管ー階回音壁諧振模徑向電場分布圖；圖5是基于薄壁微管的增強(qiáng)型光微流體傳感器折射率傳感靈敏度隨介質(zhì)層厚度變化圖；圖6是基于厚壁微管的增強(qiáng)型光微流體傳感器折射率傳感靈敏度隨介質(zhì)層厚度變化圖；圖7(a)至圖7 Cf)是增強(qiáng)型光微流體傳感器的厚壁微管光場分布圖.圖中1-光譜分析裝置2-可調(diào)諧激光器 3-棱鏡耦合裝置4-增強(qiáng)型光微流體傳感器 5-光電探測(cè)器6-信號(hào)處理單元7-寬帶光源8-可調(diào)諧光學(xué)濾波器9-生物檢測(cè)試劑10-介質(zhì)層11-微管12`-微管外部環(huán)境。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步詳細(xì)地描述。如圖1和圖2所示，本發(fā)明ー種涂覆介質(zhì)層的增強(qiáng)型光微流體傳感裝置，包括光譜分析裝置1、棱鏡耦合裝置3和增強(qiáng)型光微流體傳感器4。所述光譜分析裝置I用于提供探測(cè)光，并對(duì)信號(hào)光進(jìn)行光譜分析，所述光譜分析裝置有兩種結(jié)構(gòu)如圖1所示，一種結(jié)構(gòu)是由寬帶光源7、可調(diào)諧光學(xué)濾波器8、光電探測(cè)器5和信號(hào)處理單元6構(gòu)成；如圖2所示，另ー種結(jié)構(gòu)是由可調(diào)諧激光器2和光電探測(cè)器5構(gòu)成。所述棱鏡耦合裝置3由兩個(gè)帶有光纖尾纖的自聚焦透鏡固定在一等腰棱鏡上構(gòu)成；如圖3所示，所述增強(qiáng)型光微流體傳感器4包括微管諧振腔11，所述微管諧振腔11內(nèi)壁表面涂覆ー層其折射率高于微管材料的介質(zhì)層10，所述介質(zhì)層10的材料為聚苯こ烯和聚3-辛基噻吩中的ー種；該介質(zhì)層10將微管諧振腔11中的光場向微管諧振腔11內(nèi)部吸引，從而增強(qiáng)倏逝場在微管諧振腔內(nèi)的比例，提高檢測(cè)靈敏度。所述棱鏡耦合裝置3中的等腰棱鏡的底面產(chǎn)生全反射，通過倏逝場將探測(cè)光耦合入到增強(qiáng)型光微流體傳感器4的微管諧振腔中，從而激發(fā)微管諧振腔中的回音壁諧振摸，并將帶有諧振信息的信號(hào)光耦合進(jìn)入到光譜分析裝置I。上述涂覆介質(zhì)層的增強(qiáng)型光微流體傳感器的制作方法，包括以下步驟首先，利用光纖拉絲塔將外徑為25mm、壁厚為4mm的石英管拉制成石英微管，該石英微管的外徑尺寸在60飛00 u m,壁厚在f 50 u m ;然后，將聚合物溶解在有機(jī)溶劑中制備濃度為0. 01 -lg/ml的聚合物溶液，將該聚合物溶液充入拉制成的石英微管中；最后，向石英微管中充入溫度為4(T50° C的熱空氣流，將聚合物溶液中的有機(jī)溶劑蒸發(fā)掉，從而在石英微管內(nèi)壁表面形成聚合物介質(zhì)層，介質(zhì)層的厚度為0. 2^4 u m,至此，制作成涂覆介質(zhì)層的增強(qiáng)型光微流體傳感器。所述聚合物為聚苯こ烯和聚3-辛基噻吩中的一種；所述聚苯乙烯采用的有機(jī)溶劑是甲苯、ニ甲苯和醋酸乙酯中的一種；在1550nm波段聚苯乙烯材料的折射率為1. 59-1. 60。所述聚3-辛基噻吩采用的有機(jī)溶劑是甲苯和N-甲基吡咯烷酮中的一種；在1550波段，聚3-辛基噻吩的折射率為1. 70。利用上述涂覆介質(zhì)層的增強(qiáng)型光微流體傳感裝置進(jìn)行檢測(cè)生物分子濃度和反應(yīng)信息的方法，包括以下步驟光源發(fā)出的光通過棱鏡耦合裝置3耦合進(jìn)入增強(qiáng)型光微流體傳感器4內(nèi)產(chǎn)生WGM諧振模式；增強(qiáng)型光微流體傳感器4內(nèi)壁的介質(zhì)層10內(nèi)表面預(yù)先固化生物檢測(cè)試劑9，當(dāng)被檢測(cè)生物分子流過時(shí)，與該生物檢測(cè)試劑9發(fā)生反應(yīng)將改變介質(zhì)層10表面的折射率，從而改變?cè)鰪?qiáng)型光微流體傳感器回音壁諧振模的諧振波長，使該諧振波長發(fā)生漂移，導(dǎo)致輸出光波長漂移，增強(qiáng)型光微流體傳感器4的介質(zhì)層10使泄漏到該增強(qiáng)型光微流體傳感器4內(nèi)部的光場增加，進(jìn)而增加諧振模式的波長漂移量；經(jīng)增強(qiáng)型光微流體傳感器4的出射光送入光譜分析裝置1，通過譜分析測(cè)出諧振波長的變化，從而計(jì)算出折射率的變化，根據(jù)折射率與生物分子濃度的關(guān)系，計(jì)算出被檢測(cè)生物分子濃度和反應(yīng)信息。如圖2所示，以寬帶光源7和可調(diào)諧光學(xué)濾波器8組合的光譜分析裝置1為例，本發(fā)明涂覆介質(zhì)層的增強(qiáng)型光微流體傳感裝置的工作過程是，光譜分析裝置1中的寬帶光源7發(fā)出的光輸入到可調(diào)諧光學(xué)濾波器8中，被可調(diào)諧光學(xué)濾波器8濾出一窄譜寬的光作為探測(cè)光，然后輸入到棱鏡耦合裝置3，在等腰棱鏡的底面產(chǎn)生全反射，通過倏逝場將探測(cè)光耦合入到增強(qiáng)型光微流體傳感器4的諧振腔中，當(dāng)探測(cè)光的波長恰好激發(fā)增強(qiáng)性光微流體傳感器4的回音壁諧振模，探測(cè)光的能量不斷耦合進(jìn)入增強(qiáng)性光微流體傳感器4中，而少于10%的光反射到光譜分析裝置I的光電探測(cè)器上，如果探測(cè)光的波長不能激發(fā)增強(qiáng)性光微流體傳感器4的回音壁諧振摸，則探測(cè)光全部反射回到光譜分析裝置I的光電探測(cè)器5上，因此在可調(diào)諧光學(xué)濾波器8進(jìn)行光波長掃描吋，將產(chǎn)生一系列梳狀下陷峰。利用該涂覆介質(zhì)層的增強(qiáng)型光微流體傳感裝置進(jìn)行生物分子檢測(cè)吋，首先在增強(qiáng)性光微流體傳感器4的高折射率介質(zhì)層固化生物檢測(cè)試劑9，當(dāng)被檢測(cè)生物分子流過時(shí)，與該生物檢測(cè)試劑9發(fā)生結(jié)合反應(yīng)將改變高折射率介質(zhì)層表面折射率,進(jìn)而改變?cè)鰪?qiáng)性光微流體傳感器4回音壁諧振模的諧振光波長，使下陷峰發(fā)生漂移。通過下陷峰漂移分析測(cè)出諧振波長的變化，從而計(jì)算出折射率的變化，根據(jù)折射率與生物分子濃度的關(guān)系，最終分析出生物分子濃度和反應(yīng)信息。本發(fā)明增強(qiáng)型光微流體傳感器的靈敏度增強(qiáng)的原理如下通過在微管11的內(nèi)壁表面涂覆一層高折射率介質(zhì)層10，傳感時(shí)構(gòu)成的四層環(huán)狀折射率結(jié)構(gòu)如圖3所示，由于微管的尺寸遠(yuǎn)大于波長，有2 π reffneff = 2 π reff (n1η1+n2 η2+n3 η 3+n4 η 4) = m λ(1)式中，reff為有效半徑，neff為有效折射率，n2、n3、H4分別為固化在微管內(nèi)部的生物檢測(cè)試劑9、涂覆在微管內(nèi)壁上的介質(zhì)層10、微管11及微管外部環(huán)境12的光場能量分布系數(shù)，n1，n2， n3，n4依次為上述相應(yīng)層的折射率，m為諧振級(jí)次，λ為諧振波長。通常傳感時(shí)微管內(nèi)部流體折射率變化非常小，微管內(nèi)部折射率變化時(shí)的電磁場能量分布變化可以忽略，則探測(cè)靈敏度S
權(quán)利要求
1.一種涂覆介質(zhì)層的增強(qiáng)型光微流體傳感裝置，其特征在于，包括光譜分析裝置(I)、棱鏡耦合裝置(3)和增強(qiáng)型光微流體傳感器(4)； 所述光譜分析裝置(I)用于提供探測(cè)光，并對(duì)信號(hào)光進(jìn)行光譜分析，所述光譜分析裝置有兩種結(jié)構(gòu)一種結(jié)構(gòu)是由寬帶光源(7)、可調(diào)諧光學(xué)濾波器(8)、光電探測(cè)器(5)和信號(hào)處理單元(6)構(gòu)成；另一種結(jié)構(gòu)是由可調(diào)諧激光器(2)和光電探測(cè)器(5)構(gòu)成； 所述棱鏡耦合裝置(3)由兩個(gè)帶有光纖尾纖的自聚焦透鏡固定在一等腰棱鏡上構(gòu)成； 所述增強(qiáng)型光微流體傳感器(4)包括微管諧振腔，所述微管諧振腔內(nèi)壁表面涂覆一層其折射率高于微管材料的介質(zhì)層，該介質(zhì)層將微管諧振腔中的光場向微管諧振腔內(nèi)部吸弓丨，從而增強(qiáng)倏逝場在微管諧振腔內(nèi)的比例； 所述棱鏡耦合裝置(3)中的等腰棱鏡的底面產(chǎn)生全反射，通過倏逝場將探測(cè)光耦合入到增強(qiáng)型光微流體傳感器(4)的微管諧振腔中，從而激發(fā)微管諧振腔中的回音壁諧振模，并將帶有諧振信息的信號(hào)光耦合進(jìn)入到光譜分析裝置(I )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述涂覆介質(zhì)層的增強(qiáng)型光微流體傳感裝置，其特征在于所述介質(zhì)層的材料為聚苯乙烯和聚3-辛基噻吩中的一種。
3.一種涂覆介質(zhì)層的增強(qiáng)型光微流體傳感器的制作方法，其特征在于，包括以下步驟 首先，利用光纖拉絲塔將外徑為25mm、壁厚為4mm的石英管拉制成石英微管，該石英微管的外徑尺寸在60 500 u m,壁厚在I 50 u m ； 然后，將聚合物溶解在有機(jī)溶劑中制備濃度為0. Orig/ml的聚合物溶液，將該聚合物溶液充入拉制成的石英微管中； 最后，向石英微管中充入溫度為4(T50° C的熱空氣流，將聚合物溶液中的有機(jī)溶劑蒸發(fā)掉，從而在石英微管內(nèi)壁表面形成聚合物介質(zhì)層，介質(zhì)層的厚度為0. 2^4 u m,至此，制作成涂覆介質(zhì)層的增強(qiáng)型光微流體傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3，所述涂覆介質(zhì)層的增強(qiáng)型光微流體傳感器的制作方法，其特征在于所述聚合物為聚苯乙烯和聚3-辛基噻吩中的一種；所述聚苯乙烯采用的有機(jī)溶劑是甲苯、二甲苯和醋酸乙酯中的一種；所述聚3-辛基噻吩采用的有機(jī)溶劑是甲苯和N-甲基吡咯烷酮中的一種。
5.一種檢測(cè)生物分子濃度和反應(yīng)信息的方法，其特征在于，利用如權(quán)利要求1或2所述涂覆介質(zhì)層的增強(qiáng)型光微流體傳感裝置，包括以下步驟 光源發(fā)出的光通過棱鏡耦合裝置耦合進(jìn)入增強(qiáng)型光微流體傳感器內(nèi)產(chǎn)生WGM諧振模式； 增強(qiáng)型光微流體傳感器內(nèi)壁的介質(zhì)層內(nèi)表面預(yù)先固化生物檢測(cè)試劑，當(dāng)被檢測(cè)生物分子流過時(shí)，與該生物檢測(cè)試劑發(fā)生反應(yīng)將改變?cè)摻橘|(zhì)層表面折射率，從而改變?cè)鰪?qiáng)型光微流體傳感器回音壁諧振模的諧振波長，使該諧振波長發(fā)生漂移，導(dǎo)致輸出光波長漂移，增強(qiáng)型光微流體傳感器的介質(zhì)層使泄漏到該增強(qiáng)型光微流體傳感器內(nèi)部的光場增加，進(jìn)而增加諧振模式的波長漂移量；經(jīng)增強(qiáng)型光微流體傳感器的出射光送入光譜分析裝置，通過譜分析測(cè)出諧振波長的變化，從而計(jì)算出折射率的變化，根據(jù)折射率與生物分子濃度的關(guān)系，計(jì)算出被檢測(cè)生物分子濃度和反應(yīng)信息。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種涂覆介質(zhì)層的增強(qiáng)型光微流體傳感裝置，包括光譜分析裝置、棱鏡耦合裝置和內(nèi)壁涂覆高折射率介質(zhì)層的增強(qiáng)型光微流體傳感器。光源輸出的光通過棱鏡耦合裝置耦合進(jìn)入增強(qiáng)型光微流體傳感器，增強(qiáng)型光微流體傳感器即是傳感通道也是傳送通道；光譜分析裝置用于收集和分析增強(qiáng)型光微流體傳感器耦合出射的光波長，實(shí)現(xiàn)傳感。增強(qiáng)型光微流體傳感器采用內(nèi)表面涂覆高折射率介質(zhì)層的微管作為光學(xué)諧振腔，提高了檢測(cè)的靈敏度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了光學(xué)諧振腔、傳感通道和流體傳送通道的一體化，具有集成化優(yōu)點(diǎn)。該裝置適用于多種途徑，能夠使用已有的技術(shù)實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。
文檔編號(hào)G01N21/41GK103048293SQ20121055262
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者江俊峰, 劉鐵根, 劉琨, 張晶, 于哲, 姬強(qiáng), 陳文杰 申請(qǐng)人:天津大學(xué)