便攜式免疫層析試紙條檢測儀的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、胃癌是威脅人類生命健康的最常見惡性腫瘤之一,其發(fā)病率和死亡率分別居惡性腫瘤的第4位和第2位。在我國,胃癌的發(fā)現(xiàn)多數(shù)已經(jīng)處于進(jìn)展期,胃癌的早期診斷率還不到10％。而早期診斷出胃癌,其生存率比進(jìn)展期胃癌要高很多。做好胃癌的早期診斷可以從病因?qū)W出發(fā),幽門螺旋桿菌的感染和胃癌的流行度呈正相關(guān),而表達(dá)毒素相關(guān)蛋白A的幽門螺旋桿菌則會更容易致癌。因此,檢測毒素相關(guān)蛋白A對于胃癌的預(yù)警和早期診斷具有重要意義,而建立準(zhǔn)確快速檢測方法則顯得尤為必要。

2、r>　　免疫層析技術(shù)憑借其簡便、快速、特異性強(qiáng)和適合現(xiàn)場篩選的優(yōu)勢,已成為檢測疾病標(biāo)志物、食品毒素殘留、藥物殘留和環(huán)境污染物等的重要手段。傳統(tǒng)的免疫層析檢測只能給出定性的結(jié)果,越來越多的研究開發(fā)定量檢測設(shè)備分析標(biāo)志物的具體濃度。利用納米粒子光致發(fā)光的特點,將其與生物分子結(jié)合,作為免疫層析試紙條上的熒光標(biāo)記物。量子點發(fā)射高強(qiáng)度和穩(wěn)定的熒光,在免疫層析檢測超低濃度分子領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。
　　目前,大部分定量檢測設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)都是

3、基于CCD成像的,其優(yōu)點是單次采集,成像速度快,缺點在于需要經(jīng)過圖像處理和CCD傳感器分辨率的局限性限制了設(shè)備的檢測靈敏度。本文針對基于CCD成像系統(tǒng)的不足,利用基于發(fā)光二極管、光敏晶體管和共聚焦技術(shù)相結(jié)合的光學(xué)傳感器,配合步進(jìn)電機(jī)模塊,實現(xiàn)了對量子點標(biāo)記的免疫層析試紙條熒光信息實時激發(fā)與轉(zhuǎn)換,并直接將熒光強(qiáng)度數(shù)值化,消除了后續(xù)圖像處理中的誤差,提高了檢測精度。另外,為了讓檢測儀方便使用于更多場合,本文基于嵌入式設(shè)計原理,利用STM32

4、微控制器控制熒光信息的采集和步進(jìn)電機(jī)的運轉(zhuǎn),驅(qū)動彩色LCD顯示人機(jī)交互界面,采用標(biāo)準(zhǔn)XMODEM通訊協(xié)議與上位機(jī)實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。針對檢測儀的功能需求選擇合適的硬件,然后進(jìn)行電路設(shè)計和軟件開發(fā),最后測試樣機(jī)的各模塊功能。研制的樣機(jī)定量分析了免疫層析試紙條檢測毒素相關(guān)蛋白A的結(jié)果,完成了初步的實驗探索。
　　本文開發(fā)的便攜式免疫層析試紙條檢測儀完成了預(yù)期的設(shè)想,共聚焦原理的光學(xué)傳感器彌補(bǔ)了基于CCD成像系統(tǒng)的不足,嵌入式技術(shù)的應(yīng)用大大縮