基于QCM傳感器的凝血酶原時間檢測系統(tǒng)的研制.pdf

1、近年來,石英晶體微天平(Quartz Crystal Microbalance-QCM)傳感器成為生物傳感器領(lǐng)域的研究熱點之一。它的基本原理是利用敏感元件石英晶體對其表面質(zhì)量負(fù)載(質(zhì)量效應(yīng))和所處反應(yīng)體系的物理特性如粘度、密度、電導(dǎo)率等(非質(zhì)量效應(yīng))的變化高度敏感的特性,對石英晶體進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計和適當(dāng)?shù)纳飳W(xué)處理,構(gòu)建出具有納克級別檢測能力的壓電生物傳感器。目前,QCM傳感器在臨床診斷、分子識別、表面性質(zhì)、分子成膜過程、毒理研究等領(lǐng)

2、域得到廣泛應(yīng)用。凝血系統(tǒng)是血液系統(tǒng)的重要組成,其功能是維持生理性止血。凝血系統(tǒng)的異常常會伴隨多種疾病發(fā)生,例如血友病、中風(fēng)等等。所以在臨床實踐中,凝血系統(tǒng)功能的檢查十分必要。QCM傳感器具有可實時檢測、靈敏度高、體積小、成本低等特點,將QCM傳感器應(yīng)用于凝血時間檢測必然具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　本研究著重于QCM傳感器檢測系統(tǒng)的研制,搭建兩套硬件系統(tǒng)以進(jìn)行分析比較。第一套硬件系統(tǒng)采用單片機做控制模塊,專用計數(shù)器進(jìn)行頻率測量,對QC

3、M輸出的10MHz左右的基頻信號進(jìn)行分頻和差頻處理,通過檢測最終的差頻信號(450KHz左右)的頻率變化得到實驗結(jié)果,這樣處理間接降低了QCM的基頻,降低了對測量儀器的要求。第二套硬件系統(tǒng)的控制和頻率測量均由FPGA進(jìn)行,不對QCM輸出的10MHz左右的基頻信號作任何處理,直接檢測其頻率變化得到實驗結(jié)果,這樣處理避免了分頻和差頻造成的累積誤差。兩套硬件系統(tǒng)均采用數(shù)碼管實時顯示頻率變化,將數(shù)據(jù)上傳至上位機繪制曲線以清晰明了的觀測數(shù)據(jù)變化趨