基于QCM傳感器的凝血酶原時(shí)間檢測(cè)系統(tǒng)的研制.pdf

1、近年來(lái),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(diǎn)之一。它的基本原理是利用敏感元件石英晶體對(duì)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(duì)石英晶體進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和適當(dāng)?shù)纳飳W(xué)處理,構(gòu)建出具有納克級(jí)別檢測(cè)能力的壓電生物傳感器。目前,QCM傳感器在臨床診斷、分子識(shí)別、表面性質(zhì)、分子成膜過(guò)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(huì)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(shí)踐中,凝血系統(tǒng)功能的檢查十分必要。QCM傳感器具有可實(shí)時(shí)檢測(cè)、靈敏度高、體積小、成本低等特點(diǎn),將QCM傳感器應(yīng)用于凝血時(shí)間檢測(cè)必然具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　本研究著重于QCM傳感器檢測(cè)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(jī)做控制模塊,專(zhuān)用計(jì)數(shù)器進(jìn)行頻率測(cè)量,對(duì)QC

3、M輸出的10MHz左右的基頻信號(hào)進(jìn)行分頻和差頻處理,通過(guò)檢測(cè)最終的差頻信號(hào)(450KHz左右)的頻率變化得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果,這樣處理間接降低了QCM的基頻,降低了對(duì)測(cè)量?jī)x器的要求。第二套硬件系統(tǒng)的控制和頻率測(cè)量均由FPGA進(jìn)行,不對(duì)QCM輸出的10MHz左右的基頻信號(hào)作任何處理,直接檢測(cè)其頻率變化得到實(shí)驗(yàn)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(shí)時(shí)顯示頻率變化,將數(shù)據(jù)上傳至上位機(jī)繪制曲線以清晰明了的觀測(cè)數(shù)據(jù)變化趨