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集成光纤的毛细管电泳芯片检测系统的研制

苏波  
【摘要】:毛细管电泳检测系统的研究是目前分析仪器发展的重要方向与前沿课题。它可以实现对多种生物分子、离子等进行检测,是一种集进样、分离、检测等功能于一体的分析平台,具有小型化、集成化的特点。本论文是研制一种与集成光纤的毛细管电泳芯片相配套的小型检测系统。研究内容包括:检测系统的工作原理、结构及其应用实验等。 研制成一台小型毛细管电泳芯片检测系统,该检测系统的特点是:用发光二极管(LED)作为激发光源;用光电倍增管完成光电信号的转换;双暗室结构避免了外界杂散光的干扰;新颖的光纤耦合装置方便了实验的操作;四个高压电源模块的使用,在电泳过程中可以实现夹流控制;继电器阵列可以灵活的进行电路的切换;检测系统由AT89C52作为微控制器,采用串行接口电路进行数据通讯,用高精度A/D转换器完成数据的采集。 该检测系统采用VB6.0软件开发了检测系统的控制软件,该控制软件能够进行数据添加、删除、修改和保存。具有自动切换、倒计时、可进行10步程序设置和分离电压与光电倍增管电压分别控制等功能。整个检测系统的尺寸为242mm×160mm×240mm,质量为3.5kg。 使用该检测系统对样品进行了样品的夹流实验,证明了进入分离沟道中样品的可控性;对FITC标记的精氨酸、苯丙氨酸、甘氨酸、天门冬氨酸混合物进行了分离,分离电压250V/cm,分离时间不到150秒;在检测系统上对FITC标记的四种氨基酸进行了四次重现性实验,其峰值面积、峰高以及迁移时间三个参数的RSD分别为4.7%,2.2%和2.8%,表明了该系统的可靠性。对φX174/HaeⅢ DNA和SARS病毒的PCR扩增产物进行了电泳分离,实验结果表明在分离电压为1100V的情况下,大于10个bp的DNA片段,该检测系统都能完成分离,具有一定的实用性。


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