成果介绍
分析仪器的发展趋势就是微型化、集成化与便携化。针对这一发展趋势,本项目发展一种基于微全分析系统理念的毛细管液滴微全分析系统。从功能上系统主要分成四部分。1、使用平行阵列聚四氟乙烯毛细管作为核酸提取及PCR反应器,有效的降低检测成本。在毛细管外附加磁场固定磁珠,通过借助磁珠的固定于释放在液滴中完成核酸分析先关的一系列操作,利用聚四氟乙烯毛细管的疏水特性发展了震荡流液滴PCR方法,向毛细管中先后引入油相和水相溶液,在表面张力作用下形成油包水液滴。通过向毛细管中顺序引入含有不同试样的液滴并辅助外部磁场控制,在液滴中完成进样、DNA结合、洗涤、洗脱以及PCR扩增过程。整个毛细管液滴微全分析系统实验所需的样品及实验试剂置于医用96孔板中,并固定到一个精密的三轴运动平台上实现样品和试剂的全自动进样。2、设计基于数字信号控制器的dsPIC微控制器的温度控制系统,能使系统实现便携化,小型化,并且降低成本。采用高精度性能稳定的温度传感器PT100来获取温度信号,为提高系统分辨率采用了一个基于仪用放大器的放大电路对信号进行放大,在软件中进行PID算法处理后经DA转换输出。利用有限元分析软件对8个通道液滴的温度环境进行仿真分析,实现多通道液滴温度控制在±***内。3、由1X8开关、自聚焦透镜和尾纤准直器及473nm激光器组成的荧光激发检测模块,能在毫秒级时间内完成对全部标本快速均衡扫描检测,避免了机械扫描或CCD扫描引起的时间滞后或渐晕误差,实现高通量实时荧光激发和定量检测。4、控制软件界面依据操作人员习惯设置友好图标和界面,使操作更简单,在屏幕上可以清晰看到详细的实验进程信息。显示已经运行和尚未进行的多通道微量注射泵运行程序,以及各个温度模块的设定与实际温度。对采集的荧光信号进行处理,自动拟和曲线得到标准曲线,并可计算出各个样品管的浓度值。强大的软件数据管理系统提供完整的病历档案、集成化的网络服务、图表显示、自动试剂及结果追踪。这种基于毛细管的全自动核酸微全分析系统具有便携、快速、高效和高通量的特点和优势。
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