基于uTAS的毛細管電泳信號采集和存儲系統(tǒng)的研究和實現(xiàn).pdf

1、隨著微電子技術和微全分析系統(tǒng)(μTAS)的發(fā)展，集成毛細管電泳芯片(IntegratedCapillaryElectrophoresis，ICE)得到逐步成熟和完善。在免疫測定，DNA分析和測序，氨基酸和蛋白質分析，生物細胞研究方面得到廣泛的應用。其中，96根陣列毛細管電泳芯片的實用化為提前完成人類基因組計劃起到了關鍵的作用。 國際上，基于微全分析系統(tǒng)的ICE儀器已經面世，但國內的研究目前仍處于開發(fā)試制階段，本課題通過對毛細管電

2、泳信號特點的分析，根據(jù)μTAS微型化、智能化和便攜化發(fā)展趨勢，著重進行了便攜式毛細管電泳信號采集、存儲和傳輸系統(tǒng)的研究和實現(xiàn)。 本課題研究包括以下內容：1、根據(jù)集成毛細管電泳芯片的工作原理和信號的特點，研究了有源濾波器對無源元器件參數(shù)靈敏度的影響，提出了解決方案，論證了采用過采樣法和求均值法減小噪聲、改善信噪比和擴展測量分辨率位數(shù)的理論，并在系統(tǒng)級芯片(SystemOnChip，SOC)上予以實現(xiàn)。 2、本系統(tǒng)著重在微型

3、化和便攜化的設計方面進行探索，根據(jù)電泳信號的特點，提出了系統(tǒng)的總體設計方案。采用模塊化的設計思路，實現(xiàn)了信號調理模塊、液晶顯示模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)存儲和傳輸?shù)任宕竽K。 3、研究了點陣圖形式液晶顯示原理，討論了數(shù)據(jù)從緩沖區(qū)到液晶顯示模塊片內顯示RAM之間的地址映射，并且對液晶初始化、漢字顯示、畫點以及波形顯示的原理作了深入研究。 4、完成了系統(tǒng)硬件的設計、選型和調試。包括電流-電壓轉換電路、前置放大電路、帶通濾波電路