便攜式熒光檢測裝置研究.pdf

1、POCT(Point-of-care testing)操作簡單,便攜,能對樣品進(jìn)行實時現(xiàn)場分析,在臨床應(yīng)用和個體醫(yī)療方面應(yīng)用前景廣闊,近年來受到廣泛的關(guān)注。隨著DNA結(jié)構(gòu)和分子遺傳機(jī)制的揭示,PCR逐漸成為檢測傳染病和遺傳病的強(qiáng)大手段。微流控PCR芯片更微型,耗樣量更少,效率更高,成為POCT研究熱點(diǎn)。然而目前的PCR檢測系統(tǒng)過于龐大,阻礙了微流控PCR芯片在POCT領(lǐng)域的應(yīng)用。本文以DNA檢測為目的,研制適用于微流控PCR芯片的便攜式

2、熒光檢測系統(tǒng)。
　　本文搭建了兩個微型的光學(xué)系統(tǒng),以小型廉價大功率LED作為激發(fā)光源,降低了成本。系統(tǒng)(I)采用對射式光路結(jié)構(gòu),用物鏡收集激發(fā)光,PMT為光電轉(zhuǎn)換器件。為達(dá)到最高信噪比,從熒光收集角度,收集距離以及激發(fā)光光強(qiáng)三方面進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化。用不同濃度熒光素鈉和DNA溶液對系統(tǒng)評估,熒光素鈉和DNA的檢測限分別為5×10-8mol/L,10-7mg/mL。系統(tǒng)(II)改變激發(fā)光路和發(fā)射光路的方向,選擇小角度大功率LED作為光源,

3、以普通透鏡代替物鏡,用PIN光電二極管代替PMT光電倍增管,實現(xiàn)了更加微型廉價的檢測光路。自行設(shè)計光路固定機(jī)構(gòu)件,整體尺寸為30mm×20mm×20mm。系統(tǒng)對5×10-6mol/mL熒光素鈉的定性檢出率為100％。
　　光電轉(zhuǎn)換器件輸出的電信號經(jīng)放大濾波,進(jìn)入微控制器A/D轉(zhuǎn)換后采集處理。相應(yīng)的電路設(shè)計主要包括電源模塊,LED驅(qū)動模塊,信號處理模塊,微控制器控制模塊等。采用ARMCortex-M3內(nèi)核的嵌入式處理器STM32F1