基于微流控芯片的红细胞与血小板分析仪的关键技术研究

发布时间：2017-06-28 16:12

  本文关键词：基于微流控芯片的红细胞与血小板分析仪的关键技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：血液分析作为临床上常用的检测手段之一,其检测结果是感染、炎症及过敏等疾病的主要判断依据。近年来,随着微流控芯片技术的不断发展,以及对体积小、重量轻、低功耗、操作简便、能够进行即时检测的便携式血液分析仪系统需求的增加,基于微流控芯片的微型血液分析系统受到了越来越多的关注。本课题结合微流控芯片与激光散射法,并根据红细胞、血小板被激光照射时散射光强度的差异,建立一种对红细胞、血小板进行分类、计数的低成本、小型化的血细胞分析系统,并针对其关键技术进行研究,为开发小型化、低成本、功能完善的便携式红细胞与血小板分析仪打下基础。主要研究内容包括以下几个方面。1)自行设计制作微流控芯片,降低了样品和试剂消耗,并且减小了系统体积和成本。2)搭建正交光路,采用体积小、价格低、功率稳定、功耗低的半导体激光器作为光源,使用10X显微物镜聚焦激光光束,结合光阑和双凸透镜实现散射光的收集,以光电二极管作为光电探测器完成散射光信号的检测。3)使用数据采集模块对散射光信号进行采集和传输,并自行编写上位机程序,完成信号的处理、显示、分析和存储等功能。4)以4μm和10μm聚苯乙烯微球作为检测对象,对系统的检测性能进行评估。检测通量约43个/秒,变异系数分别为33%和30%,实现了两种微球的分类和计数。
【关键词】：微流控芯片 血液分析仪 红细胞计数 血小板计数 小型化
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R197.39
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-20
• 1.1 论文研究的目的和意义9
• 1.2 微流控芯片概述9-11
• 1.2.1 微流控芯片材料与制作方法10
• 1.2.2 基于微流控芯片的样品聚焦方法10-11
• 1.3 基于微流控芯片的血细胞分析技术概述11-14
• 1.3.1 电阻抗法11-12
• 1.3.2 激光散射法12-14
• 1.4 基于微流控芯片的小型血液分析系统发展概况14-18
• 1.4.1 微流控芯片与血细胞前向散射光检测14-17
• 1.4.2 微型血液分析系统的发展状况17-18
• 1.5 研究内容与意义18-20
• 第二章 微流控芯片的设计与制作20-27
• 2.1 微流控芯片设计思路20-22
• 2.2 微流控芯片制作过程22-25
• 2.3 微流控芯片流体聚焦实验25-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第三章 光源及光机设计27-37
• 3.1 系统设计思路27-28
• 3.2 系统搭建28-35
• 3.2.1 半导体激光器28-29
• 3.2.2 物镜29-30
• 3.2.3 空间滤波器30-32
• 3.2.4 散射光检测模块32-35
• 3.3 实验验证35-36
• 3.4 本章小结36-37
• 第四章 数据采集及处理37-44
• 4.1 数据采集使用软件及硬件介绍37-38
• 4.1.1 LabVIEW37
• 4.1.2 数据采集硬件37-38
• 4.2 数据采集及上位机程序设计38-43
• 4.2.1 数据采集及软件系统结构框图38-40
• 4.2.2 串口配置40
• 4.2.3 帧同步以及帧解析40-41
• 4.2.4 波峰检测及微粒分类和统计41-42
• 4.2.5 上位机程序界面42-43
• 4.3 本章小结43-44
• 第五章 实验及结果分析44-50
• 5.1 实验准备44
• 5.2 实验过程44-45
• 5.3 实验结果及讨论45-50
• 总结与展望50-52
• 参考文献52-59
• 致谢59

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