文档介绍：山东大学
硕士学位论文
微毛细管电泳芯片安培检测器的研制
姓名:张欣
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:张玉林
20060407
要摘芯片分离末端的一种检测方法,它灵敏度高、易于微型化,是当前应敏度越高稳定性越差的弊端。发展高效、快速、集成化的生物样品分析方法是当前分析技术括生物和化学分析难芯咳鹊恪C腹艿缬拘酒蛭>哂幸子谑迪微型化的特点而发展十分迅速,它是在基于常规毛细管电泳的基本原理和技术基础上,微型化后可一次完成样品的进样、反应、分离和检测等一系列任务的一种多功能、快速、高效和低耗的微型分析仪器。目前它已被成功地应用到药物分析、临床诊断、环境检测等领域中。毛细管电泳芯片的样品体积很小,因此采用高灵敏度的检测方法是十分必要的。微毛细管电泳芯片检测器的作用是测定被分析样品经系统分离处理后有关组分的组成及其含量,检测器的总体性能将影响整个分析系统的检出限、检测速度、适用范围、体积等指标,是毛细管电泳芯片分析系统的一个关键部分。安培检测法是用于毛细管电泳用在毛细管电泳芯片中最为广泛的电化学检测方法。本论文就是基于这一背景,研制了一种新型的微毛细管电泳芯片安培检测器。在微毛细管电泳芯片安培检测器的设计中,电化学池通电后产生的微电流信号极其微弱话阍趎渡踔粮,往往淹没在噪声中很难采集识别。国内外现有的研究大都采用微电流放大器测定流过电化学池的电流,而微电流放大器反馈电阻的增大会减弱运放的稳定性,增加电路的时间常数,影响整个电路的精度和灵敏度。因此,信号采集放大电路部分的设计就成为微安培检测器设计的重点和难点,也是微安培检测系统设计的核心问题。本设计在恒电位仪反馈回路中串一电阻器采集电流信号,并用数据放大器差动测量电阻两端的电压,该电路能较好的满足微弱电流信号的检测要求,克服了现有一些仪器灵微毛细管电泳芯片安培检测系统的自动控制部分是基于位⒖刂破鱈为核心的控制结构,通过设计相应外围接口电路,实现了程控电压源的控制、自动增益电路的控制、疍转换结果的读取和处理、按键与报警电路及与上位机的通讯等功能。软件采
原理及设计方案,并给出样机实验结果及误差分析。实验测试与分析用镅杂牖惚嘤镅缘幕旌媳喑蹋杏布凹觳夤逃扇砑刂疲最终能够实现电化学池中微弱电流信号的实时采集与处理。论文的各个章节详细叙述了微安培检测系统各部分的结构、工作结果表明,微毛细管电泳芯片安培检测器电路性能稳定,实验测试结果与理论值能够较好的吻合。本系统中设计的微弱电流信号检测电路不仅可应用于微毛细管电泳芯片安培检测器中,还可配上不同的传感器用于其它测量微弱电流信号的场合,具有一定的实际应用价值。关键词:微安培检测;毛细管电泳芯片;恒电位仪;数据放大器⒖刂破
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日期:纱他拯鲤导师签名:邀日期:超』:垒:』原创性声明关于学位论文使用授权的声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名:本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。C苈畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
⒄骨魇当前分析技术ㄉ锖突Х治的目标是发展高效、快速、集成化的生物样品分析方法。科学仪器在人类的整个科技发展过程中都起到极其重要的作用,这在近代科技发展中反映得尤为突出。面临着世纪科技发展中提出的众多挑战,分析仪器和分析科学也『着深刻的变革,其中一个日益明显的发展趋势就是科学分析设备的微型化、集成化与便携化。辏琈谝淮蜗低程岢隽宋⑿腿ǚ治鱿低瑄—的概念⋯,这种微系统也被称为芯片实验室=⒄庵中赂拍畹淖钪漳康氖墙蒲а芯恐械男多不连续的分析过程如样品制备、生物化学反应和目标物质分离检测等繁琐的实验操作,通过采用象集成电路制作中的半导体光刻加工那样的缩微技术移植到芯片上,使其连续化、微型化,最终可以做到随身携带。这样在某些有特殊要求缧枰T谙殖×⒖探蟹治龊图测某『舷拢⑿腿ǚ治鱿低辰ǚ⒒臃浅V匾5淖饔谩且桓龈叨妊Э平徊娴牧煊颍纫览涤谛矶喾治黾际醯发展,又依赖于微加工技术的支持与发展,同时还依赖于应用对象前主要是生命科学姆⒄购腿谌搿3酥猓牧稀⒌缱印⒐庋б瞧鳌〉貌欢辖褂