全自动化学发光免疫分析仪

论文题目: 全自动化学发光免疫分析仪

论文类型: 硕士论文

论文专业: 生物医学工程

作者: 张建鹏

导师: 李刚

关键词: 免疫诊断,化学发光,酶标记,加样,温度控制,算法

文献来源: 天津大学

发表年度: 2005

论文摘要: 免疫诊断(Immunodiagnostic)技术是现代临床检验和生命科学研究的重要手段之一,为肿瘤,糖尿病,性腺分泌异常,甲状腺功能障碍等疾病提供了有力的诊断工具。传统使用的放射性免疫分析技术由于其手工操作复杂,反应时间长,对环境污染性强而逐步被新兴的化学发光免疫分析技术所取代。而全自动化学发光免疫分析仪的研制涉及到电子,机械,光学,计算机技术,生物化学等多方面的高科技技术,仪器结构复杂,前期需要巨大的研发费用,目前国内相关产品的研制尚处于起步阶段。本文参照国外的相关化学发光免疫分析产品及技术,并针对国内目前状况,进行了化学发光免疫分析仪的整体设计,并对加样系统、温度控制系统这两个核心模块进行了具体的设计与实现。化学发光免疫分析原理:以碱性磷酸酶标记的抗原或抗体为液相载体,以抗原或抗体包被的塑料珠为固相载体,用底物(AMPPD)作为发光物质,进行化学发光反应。化学发光免疫分析系统由以下子系统构成:反应杯传送系统,测试包被珠装载系统,样本装载系统,条码读取系统,试剂装载系统,加样系统,温育系统,离心清洗系统,发光计数测量系统,计算机控制系统。作者设计的化学发光免疫分析仪中的加样系统,采用了L297控制芯片与L6202电流驱动芯片进行电机控制,与传统的由口线直接模拟时序的控制方式相比,在省去了复杂的相序编程控制的同时也获得更灵活和精确的控制;在与加样系统相连的管路设计中,采用新颖的电磁阀流体控制技术实行液体的换向控制,同时完成探针的加样与清洗,节省了时间,提高了效率;温度采集系统采用18位精度A/D转换芯片MAX132,并采用PID算法对测温模块进行控制,使温度控制精度可达到0.05℃。

论文目录:

第一章绪论

1.1 引言

1.2 免疫诊断技术的发展历程

1.2.1 放射免疫测定(RIA)

1.2.2 化学发光技术的建立

1.3 国际主流化学发光免疫分析仪的原理、技术及特点

1.3.1 微粒子捕捉酶免疫分析技术(MEIA)

1.3.2 荧光偏振免疫分析技术(FPIA)

1.3.3 利用化学发光技术和磁性微粒子分离技术相结合

1.3.4 采用酶联免疫技术、生物素亲和素技术和增强化学发光技术

1.4 本课题的内容与研究意义

第二章化学发光免疫分析仪的整体设计与控制

2.1 化学发光免疫分析仪的原理

2.2 化学发光免疫分析系统设计框架

2.2.1 化学发光免疫分析仪组成

2.2.2 系统结构框图

2.2.3 各部分实现功能与设计简介

2.3 各模块之间的协调与控制

2.4 本章小结

第三章加样控制系统设计

3.1 加样控制系统流程

3.2 步进电机驱动设计

3.2.1 步进电机控制原理

3.2.2 步进电机组和驱动电路设计

3.3 液面探测传感器设计

3.4 本章小结

第四章温度控制系统设计

4.1 试剂冷却仓 TED(Thermoelectric Device)

4.1.1 TED的工作原理

4.1.2 TED的参数与温度计算

4.1.3 TED中对试剂温度的测量

4.2 温育室温度的采集

4.2.1 NTC热敏电阻的采用

4.2.2 AD转换芯片位数的选择

4.2.3 MAX132芯片采用

4.2.4 温度控制理论

4.2.5 测控模块的程序设计

4.3 试剂温度及温育温度的控制

4.4 本章小结

第五章系统控制设计

5.1 单片机的硬件设计

5.1.1 核心处理器 MSC1212

5.1.2 电机驱动控制

5.1.3 温度驱动控制

5.1.4 上位机及下位机的接口

5.2 单片机的软件设计

5.2.1 电机驱动程序设计

5.2.2 温度采集控制的程序设计

5.3 上位机的程序设计

5.4 本章小结

第六章课题总结及展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢

发布时间: 2006-05-24

全自动化学发光免疫分析仪

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