多通道毛細管電泳芯片及其檢測系統(tǒng)研究.pdf

1、為滿足人類后基因組研究計劃，以及在流行性疾病、血液和藥物等篩查中大量的平行檢測和分析的需求，迫切需要利用高通量檢測系統(tǒng)來完成。另外，激光誘導熒光檢測是毛細管電泳芯片檢測中靈敏度和信噪比較高的一種檢測方法，常用的共聚焦式激光誘導熒光檢測儀體積龐大，不利于毛細管電泳檢測儀的進一步微型化。因此，本文開展基于光纖掃描式多通道毛細管電泳芯片檢測系統(tǒng)的研究。 該系統(tǒng)以光纖代替激光誘導熒光檢測系統(tǒng)中復雜龐大的共聚焦檢測光路，利用雪崩二極管作為

2、熒光檢測單元，通過曲柄實現(xiàn)了電機的勻速旋轉(zhuǎn)到掃描軸的掃描運動轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)了多通道的掃描檢測，構(gòu)建了體積小、靈敏度高、功耗小的多通道毛細管電泳檢測系統(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現(xiàn)了高速熒光信號采集、多通道的識別及同PC機通信等功能，有效降低了電路設計復雜度，提高了控制系統(tǒng)的性價比。在光電信號檢測方面，采用了雪崩二極管作為光電轉(zhuǎn)換器件，在降低檢測系統(tǒng)體積的同時，實現(xiàn)了高增益電

3、泳熒光信號的測量。 檢測系統(tǒng)的軟件由嵌入式軟件和PC機數(shù)據(jù)處理軟件兩部分組成。其中，以μCOS-Ⅱ平臺實現(xiàn)了嵌入式軟件，為并行多任務的創(chuàng)建和任務間的通信帶來很大的方便，并減少了完善系統(tǒng)功能或升級時軟件開發(fā)的復雜度。上位機軟件完成信號采集、數(shù)據(jù)文件保存和圖形顯示等功能。在PC機端程序中采用多線程方式實現(xiàn)PC機數(shù)據(jù)采集及處理，有效降低數(shù)據(jù)處理軟件對CPU的占用率。 本文設計組建的裝置，體積小，方便易用，能較好地完成多通道毛細