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集成多通道SPR生物医学传感器测控系统的研发
资料介绍
使用表面等离子共振(SPR)生物传感器对生物分子相互作用进行检测和分析是一种先进检测手段。这种检测方法具有实时性强、无需标记等优点。SPR检测技术在药物检验、临床诊断、食品安全检测、环境监控和膜生物学等领域中的应用日益广泛,现已成为生物传感领域的研究热点。
本论文的研究工作是天津市科技支撑计划重点项目的一部分。笔者在毕业设计中完成了8通道SPR生物医学传感器测控系统的光学部分和电路部分设计和制作、驱动程序编写以及部分测试工作。该测控系统的功能主要包括光电转换及信号检测、实验数据采集及数字信号处理、二维电控平移台的精确定位控制、蠕动泵抽取样液控制以及测控系统与PC机串行通信等。
在光电转换和信号检测部分中,系统使用S3903型光电二极管阵列作为光电转换器件,并自行设计制作了光路及光电二极管阵列驱动电路,并对转换信号进行了积分、放大、滤波等处理,实现了光电信号转换与检测。数据采集、二维电控平移台定位控制和蠕动泵控制功能由MSP430单片机主控模块实现。数字信号处理由DSP模块实现。同时,为了实现本系统与PC机的通信,本文设计了两种主流的接口:USB和RS-232接口。
经实验测试,本文所研制的SPR测控系统达到了设计要求,性能良好,实验数据精确、稳定,完全可以胜任SPR检测任务。论文的最后部分给出了本系统进一步改进的方案与未来展望。
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