一种多通道核酸检测仪的研制

论文题目: 一种多通道核酸检测仪的研制

论文类型: 硕士论文

论文专业: 生物医学工程

作者: 施华南

导师: 朱纪军

关键词: 焦磷酸测序技术,上位机,下位机,光电倍增管,多通道检测

文献来源: 东南大学

发表年度: 2005

论文摘要: Sanger法为目前常用的核酸测序方法,它可以分析未知DNA的序列,且单向反应的读序能力较长,目前可以达到1000bp以上。但是基于Sanger法技术的全自动DNA测序仪器大都价格昂贵,系统组成比较复杂。在实际工作中,很多情况下需要对已知序列的DNA片段进行序列验证,并且往往测几十bp就可以满足需要。在这种情况下,Sanger法未必是最合适的DNA序列分析技术。新发展的焦磷酸测序技术(pyrosequencing)应该是目前最适合这些应用的DNA序列分析技术。本课题旨在研制一种基于焦磷酸测序技术的全自动DNA测序仪器。本仪器选用X-86PC机作为上位机,来负责给用户设置参数,并将采集到的数据进行存贮和显示;选用AT89C51单片机作为下位机,来执行上位机发送的命令,并通过驱动电路来带动执行机构完成规定的动作。选用高灵敏度的光电倍增管作为光电转换装置,HY-6022 A/D卡作为数据采集装置,Visual C++6.0和keilC作为编程工具,在Windows平台上设计出了测量控制系统,在核酸序列与试剂的反应过程中,通过对各个试管中荧光信号的实时采集、分析处理,实现对核酸序列多通道检测的功能。仪器系统硬件包括进样系统、混匀系统、清洗系统、检测系统等关键功能子系统,系统的软件包括控制软件和数据处理软件。

论文目录:

摘要

Abstract

第一章绪论

1.1 核酸序列测定仪器的原理、基本结构及研究现状

1.1.1 核酸测序仪的原理

1.1.2 核酸测序仪的基本结构

1.1.3 核酸测序仪的研究现状

1.2 本课题的目的、原理、意义及应用

1.2.1 本课题的原理、目的、意义

1.2.2 焦磷酸测序技术的应用

第二章多通道核酸检测仪控制系统的总体设计

2.1 引言

2.2 多通道核酸检测仪的原理与仪器功能要求

2.3 机械结构设计方案

2.3.1 加液系统的设计

2.3.2 混匀系统的设计

2.3.3 清洗系统的设计

2.4 控制系统的总体设计

第三章系统的硬件设计

3.1 上位机和下位机通讯接口的设计

3.1.1 串行通信

3.1.2 RS-232C 标准的8250 串行通信接口芯片

3.1.3 MCS-51 系列的全双工的串行接口

3.1.4 单片机与PC 机通信的接口电路

3.2 数据采集卡的运用

3.3 光电倍增管的运用

3.4 步进电机的运用

3.4.1 步进电机

3.4.2 步进电机驱动器的使用方法

3.4.3 本仪器中选用的步进电机

3.5 传感器的运用

3.6 关键电路的设计

3.6.1 液位测量电路的设计

3.6.2 看门狗电路的设计

3.6.3 霍尔传感器电路的设计

3.6.4 控制系统的电路设计

3.6.5 测量电路的设计

第四章系统的软件设计

4.1 通信模块的程序设计

4.1.1 通信协议的设计

4.1.2 PC 机通信程序的设计

4.1.3 单片机通信程序的设计

4.2 控制模块的程序设计

4.3 数据采集模块的程序设计

第五章实验结果及展望

5.1 实验准备工作

5.2 实验步骤及初步实验结果

5.3 实验结果分析

5.4 系统总结与展望

参考文献

研究生发表论文清单

致谢

发布时间: 2007-06-11

参考文献

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[4].镜面透射比、反射比和吸收比的测试[D]. 黄黎红.南京理工大学2007

一种多通道核酸检测仪的研制

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