多通道毛細(xì)管電泳芯片及其檢測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、為滿足人類后基因組研究計(jì)劃，以及在流行性疾病、血液和藥物等篩查中大量的平行檢測(cè)和分析的需求，迫切需要利用高通量檢測(cè)系統(tǒng)來完成。另外，激光誘導(dǎo)熒光檢測(cè)是毛細(xì)管電泳芯片檢測(cè)中靈敏度和信噪比較高的一種檢測(cè)方法，常用的共聚焦式激光誘導(dǎo)熒光檢測(cè)儀體積龐大，不利于毛細(xì)管電泳檢測(cè)儀的進(jìn)一步微型化。因此，本文開展基于光纖掃描式多通道毛細(xì)管電泳芯片檢測(cè)系統(tǒng)的研究。 該系統(tǒng)以光纖代替激光誘導(dǎo)熒光檢測(cè)系統(tǒng)中復(fù)雜龐大的共聚焦檢測(cè)光路，利用雪崩二極管作為

2、熒光檢測(cè)單元，通過曲柄實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的勻速旋轉(zhuǎn)到掃描軸的掃描運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)了多通道的掃描檢測(cè)，構(gòu)建了體積小、靈敏度高、功耗小的多通道毛細(xì)管電泳檢測(cè)系統(tǒng)。 嵌入式控制系統(tǒng)以STM32F103 SOC芯片為核心，在簡單外圍接口電路的配合下實(shí)現(xiàn)了高速熒光信號(hào)采集、多通道的識(shí)別及同PC機(jī)通信等功能，有效降低了電路設(shè)計(jì)復(fù)雜度，提高了控制系統(tǒng)的性價(jià)比。在光電信號(hào)檢測(cè)方面，采用了雪崩二極管作為光電轉(zhuǎn)換器件，在降低檢測(cè)系統(tǒng)體積的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了高增益電

3、泳熒光信號(hào)的測(cè)量。 檢測(cè)系統(tǒng)的軟件由嵌入式軟件和PC機(jī)數(shù)據(jù)處理軟件兩部分組成。其中，以μCOS-Ⅱ平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了嵌入式軟件，為并行多任務(wù)的創(chuàng)建和任務(wù)間的通信帶來很大的方便，并減少了完善系統(tǒng)功能或升級(jí)時(shí)軟件開發(fā)的復(fù)雜度。上位機(jī)軟件完成信號(hào)采集、數(shù)據(jù)文件保存和圖形顯示等功能。在PC機(jī)端程序中采用多線程方式實(shí)現(xiàn)PC機(jī)數(shù)據(jù)采集及處理，有效降低數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)CPU的占用率。 本文設(shè)計(jì)組建的裝置，體積小，方便易用，能較好地完成多通道毛細(xì)