基于嵌入式Linux的荧光定量检测仪的研发

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在以高效快节奏为主旋律的当代社会中,医学发展模式有了极大的改观:由单纯的治疗朝着预防保健方向转变。在此革命性的转变中,即时检验(Point ofCare Testing,以下缩写为POCT)在临床医学中占据越来越重要的地位,在临床应用中的影响也越来越大。  免疫定量检测仪以时间分辨荧光免疫分析技术作为生物检测原理,通过合理选择硬件(Cortex-A8为内核处理器,嵌入式Linux系统,CUN66A1B为激发光源,步进电机等),并设计光通路结构,使得出射光为“线型”。线光斑照射在与其等宽的荧光纸条上,经照射的荧光颗粒能被激发出波长为580nm的荧光,通过高灵敏度光电二极管(光信号强弱可改变其输出电压)接收荧光,再由AD7707模数转换器将其转换成离散数据点,最后通过对数据进行平滑、求导并根据斜率寻找波峰起始点,求得检测线面积和控制线面积,面积之比(AT/AC)之间乘幂关系较好。使用该仪器对我们研发的纸条进行大量生物实验,分析其灵敏度并建立“AT/AC~检测物浓度”量化数学模型,结果表明抽样稀释倍数和检测关系数为0.9943,这也为量化其他待检测试剂浓度提供了依据。  荧光免疫定量检测仪硬件基于ARM和单片机。单片机负责步进电机、光电二极管、AD7707模数转换器等器件的协调工作,包括采集荧光信号,并将荧光信号转换成数字信息。通过串口将数字信息传递给ARM,ARM负责处理数据和UI的加载。除引入单片机之外,自主设计光路模块也是本设计的亮点,发射光源和出射孔之间呈45°夹角,中间有线状狭缝和滤光片,使得出射光呈线状,这种设计方案原理简单,但可使光在传播过程中光衰减达到最小,经测试满足技术要求。  对荧光定量检测仪进行不同方面测试,测试结果显示仪器检测结果线性关系较好,重复性也满足临床需求等。这些特性,使得荧光定量检测仪可广泛应用于现场定量检测,也可满足临床检测、医学发展研究的需求。
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