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《大连理工大学》 2011年
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光纤嵌入式电泳芯片的荧光检测与图像处理

李才  
【摘要】:光纤嵌入式荧光检测方法是近几年出现的毛细管电泳芯片检测手段之一,其检测光路结构简单,系统体积小,不需要复杂的光学仪器,具有传统共聚焦式检测系统不可比拟的优点,对于检测系统的微型化和集成化具有重要的推动作用。本文基于ARM9微处理器及嵌入式Windows CE操作系统,设计了脱离计算机控制的光纤嵌入式激光诱导荧光检测系统,实现了荧光信号的采集和芯片分析过程的可视化等功能。 本文设计的光纤嵌入式荧光检测及图像处理系统,包含系统的光路设计、检测硬件平台、上层应用程序、电泳芯片制作等主要部分。在对光纤光路检测参数优化的基础上,采用MEMS工艺技术,制作出不同参数的电泳芯片,可适用于不同浓度的样品检测。系统的荧光检测平台利用光电倍增管(PMT)实现光电转换,并对信号进行后续的放大、滤波、数模转换等处理,设计了PMT灵敏度控制电路,提高了系统浓度检测范围。基于ARM9硬件平台,采用CMOS摄像头OV9650,实现了芯片的视频图像采集及其在LCD屏上的显示,采用触摸屏大大缩小了系统的体积。利用CE LIF应用软件调用外围扩展电路的底层驱动,实现了检测数据的实时显示,各个操作模块可以很方便地对外围设备进行控制。 利用本文设计的检测系统,观察到了被测样品在电泳芯片“十”字型沟道中的进样以及分离过程的图像,有助于分析毛细管电泳全过程。系统对不同浓度的罗丹明B样品进行了毛细管电泳荧光信号检测,其最低检测浓度为1×10-6mol/L。上述测试结果表明,本文设计的光纤嵌入式毛细管电泳荧光检测系统具有较高的检测灵敏度,并实现了分析过程的可视化。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TN247

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