基于免泵式微流控芯片的便攜式多參數(shù)生化分析裝置研究
發(fā)布時(shí)間:2020-10-09 02:55
隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們對自身健康的不斷重視,生化檢查被廣泛應(yīng)用于常規(guī)體檢以及疾病的篩查和確診等方面。近年來,積極響應(yīng)并落實(shí)我國醫(yī)藥衛(wèi)生體制改革中提出的建立分級診療制度,解決人們看病難、看病貴、看病耗時(shí)以及緩解三級公立醫(yī)院資源緊張等問題成為推動(dòng)即時(shí)檢驗(yàn)((Point-of-Care Testing,POCT)技術(shù)快速發(fā)展的巨大動(dòng)力。本文也正是在這一時(shí)代發(fā)展背景下,針對傳統(tǒng)生化檢測裝置進(jìn)行創(chuàng)新,設(shè)計(jì)一款基于吸光度檢測原理和免泵式微流控技術(shù)的便攜式多參數(shù)生化檢測裝置,旨在實(shí)現(xiàn)一款具有即時(shí)檢測、操作簡單、多參數(shù)檢測以及檢測成本低等優(yōu)點(diǎn)的生化檢測裝置。本文的主要研究工作有:1、設(shè)計(jì)并加工微型化、集成化以及免泵式的微流控芯片。通過理論研究、AutoCAD繪圖軟件以及微流控通道親水性方案探究等研究過程設(shè)計(jì)符合生化檢測系統(tǒng)要求的無需使用外部復(fù)雜的注射泵和/或注射閥,同時(shí)能對微通道中的微流體的流動(dòng)進(jìn)行控制的微流控芯片。2、設(shè)計(jì)并測試生化檢測裝置的軟硬件系統(tǒng)。該部分主要包括光學(xué)檢測模塊、電路控制模塊、通信模塊以及程序編寫等設(shè)計(jì)工作。光學(xué)檢測模塊包括光源的選擇和光路的設(shè)計(jì)等;電路控制模塊包括電源設(shè)計(jì)、微控制器的選擇、待測信號的采集、處理、通信與存儲以及印制電路板(PCB)的設(shè)計(jì)等;程序編寫主要利用C語言編寫符合系統(tǒng)應(yīng)用目的的代碼,實(shí)現(xiàn)可以控制系統(tǒng)進(jìn)入或退出待機(jī)模式達(dá)到最低功耗的效果。3、設(shè)計(jì)并加工該小型化生化檢測裝置的封裝盒。將系統(tǒng)涉及到的光學(xué)模塊、電路模塊和微流控芯片等模塊集成在一個(gè)便于攜帶的封裝盒內(nèi),起到保護(hù)系統(tǒng)各個(gè)模塊、隔絕外界環(huán)境光對檢測系統(tǒng)的干擾和方便用戶使用的作用。4、進(jìn)行生化檢測和臨床驗(yàn)證。對本文設(shè)計(jì)的小型化多參數(shù)的生化檢測裝置上進(jìn)行生理參數(shù)檢測實(shí)驗(yàn),利用醫(yī)用標(biāo)準(zhǔn)液建立針對該檢測系統(tǒng)的各類檢測項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)曲線;評估臨床基質(zhì)效應(yīng);最后,臨床樣本檢測,分析結(jié)果。
【學(xué)位單位】:合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位年份】:2019
【中圖分類】:TH77
【部分圖文】:
經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人們物質(zhì)精神水平的不斷提高們廣泛重視,定期做生化檢測成為人們生活中不是通過取樣人體的血液,利用生物或化學(xué)的方法應(yīng)的方法,其中包括肝功能、血脂、尿酸、腎功實(shí)際生活中被廣泛用于常規(guī)體檢和疾病的篩查以化檢測對人們的重要意義并沒有讓它的利用變得還是主要依靠醫(yī)院的大型生化檢測設(shè)備和醫(yī)院不得不面對去醫(yī)院做生化檢測的繁瑣和耗時(shí)的過司的生化儀。對于有慢性疾病的患者,如:乙肝肝功能檢查,以防止疾病突然發(fā)作,及時(shí)進(jìn)行治檢測在很大程度上加重了患者家庭的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān);不完善的偏遠(yuǎn)地區(qū),更是有可能導(dǎo)致患者診斷不。
藥衛(wèi)生體制改革中提出的建立分級診療制度的落實(shí),解決人們看病難、看病貴、看病耗時(shí)以及緩解三級公立醫(yī)院資源緊張等問題[8, 9]。設(shè)計(jì)了一款擁有即時(shí)檢測、自動(dòng)化和便攜化的生化檢測裝置,相信本文提出的便攜式生化檢測裝置對于推動(dòng)在醫(yī)院各個(gè)科室、疾病防控中心、病人家庭以及戶外等場所,使用在患者旁邊可以由非檢驗(yàn)科醫(yī)師操作的移動(dòng)檢測裝置,大大提高醫(yī)院樣本檢測效率,節(jié)省患者的等待時(shí)間,甚至及時(shí)治療和搶救患者等方面的發(fā)展起著積極作用。1.2 微流控技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用1.2.1 引言微流控芯片的概念是由 A.Manz 等人于 20 世紀(jì) 90 年代初期提出,是微全析系統(tǒng)(u-TAS)發(fā)展的熱門領(lǐng)域,其應(yīng)用目的是實(shí)現(xiàn)微全分析系統(tǒng)的終極目標(biāo) 芯片實(shí)驗(yàn)室[10, 11]。世界范圍內(nèi)的研究開始于 20 世紀(jì) 90 年代的中后期,微流控芯片的重要發(fā)展歷程大致如下圖 1.2 所示。我國針對微流控技術(shù)的研究起步較晚,經(jīng)過十幾年的發(fā)展,微流控技術(shù)已逐漸走向成熟。
圖 1.3 微流控芯片實(shí)驗(yàn)室概念展示Fig 1.3 The concept of microfluidic chip laboratory is displaye廣泛的應(yīng)用于人類的各種疾病的早期篩查,診斷和環(huán)[12-15],通過集成微流控技術(shù)實(shí)現(xiàn) SERS(表面增強(qiáng)拉曼、光學(xué)檢測、血液分離和免疫檢測等各種領(lǐng)域[4-7, 16
本文編號:2833127
【學(xué)位單位】:合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位年份】:2019
【中圖分類】:TH77
【部分圖文】:
經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人們物質(zhì)精神水平的不斷提高們廣泛重視,定期做生化檢測成為人們生活中不是通過取樣人體的血液,利用生物或化學(xué)的方法應(yīng)的方法,其中包括肝功能、血脂、尿酸、腎功實(shí)際生活中被廣泛用于常規(guī)體檢和疾病的篩查以化檢測對人們的重要意義并沒有讓它的利用變得還是主要依靠醫(yī)院的大型生化檢測設(shè)備和醫(yī)院不得不面對去醫(yī)院做生化檢測的繁瑣和耗時(shí)的過司的生化儀。對于有慢性疾病的患者,如:乙肝肝功能檢查,以防止疾病突然發(fā)作,及時(shí)進(jìn)行治檢測在很大程度上加重了患者家庭的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān);不完善的偏遠(yuǎn)地區(qū),更是有可能導(dǎo)致患者診斷不。
藥衛(wèi)生體制改革中提出的建立分級診療制度的落實(shí),解決人們看病難、看病貴、看病耗時(shí)以及緩解三級公立醫(yī)院資源緊張等問題[8, 9]。設(shè)計(jì)了一款擁有即時(shí)檢測、自動(dòng)化和便攜化的生化檢測裝置,相信本文提出的便攜式生化檢測裝置對于推動(dòng)在醫(yī)院各個(gè)科室、疾病防控中心、病人家庭以及戶外等場所,使用在患者旁邊可以由非檢驗(yàn)科醫(yī)師操作的移動(dòng)檢測裝置,大大提高醫(yī)院樣本檢測效率,節(jié)省患者的等待時(shí)間,甚至及時(shí)治療和搶救患者等方面的發(fā)展起著積極作用。1.2 微流控技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用1.2.1 引言微流控芯片的概念是由 A.Manz 等人于 20 世紀(jì) 90 年代初期提出,是微全析系統(tǒng)(u-TAS)發(fā)展的熱門領(lǐng)域,其應(yīng)用目的是實(shí)現(xiàn)微全分析系統(tǒng)的終極目標(biāo) 芯片實(shí)驗(yàn)室[10, 11]。世界范圍內(nèi)的研究開始于 20 世紀(jì) 90 年代的中后期,微流控芯片的重要發(fā)展歷程大致如下圖 1.2 所示。我國針對微流控技術(shù)的研究起步較晚,經(jīng)過十幾年的發(fā)展,微流控技術(shù)已逐漸走向成熟。
圖 1.3 微流控芯片實(shí)驗(yàn)室概念展示Fig 1.3 The concept of microfluidic chip laboratory is displaye廣泛的應(yīng)用于人類的各種疾病的早期篩查,診斷和環(huán)[12-15],通過集成微流控技術(shù)實(shí)現(xiàn) SERS(表面增強(qiáng)拉曼、光學(xué)檢測、血液分離和免疫檢測等各種領(lǐng)域[4-7, 16
【參考文獻(xiàn)】
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1 李欣迎;李希合;王靜;李青;;生化分析儀的發(fā)展現(xiàn)狀[J];醫(yī)療裝備;2012年10期
2 葉美英,方群,殷學(xué)鋒;聚二甲基硅氧烷基質(zhì)微流控芯片通道的氧氣氛改性研究[J];分析化學(xué);2004年12期
3 葉美英,方群,殷學(xué)鋒,方肇倫;聚二甲基硅氧烷基質(zhì)微流控芯片封接技術(shù)的研究[J];高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào);2002年12期
4 孟斐,陳恒武,方群,朱海霖,方肇倫;聚二甲基硅氧烷微流控芯片的紫外光照射表面處理研究[J];高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào);2002年07期
5 方肇倫;微流控分析芯片發(fā)展與展望[J];大學(xué)化學(xué);2001年02期
本文編號:2833127
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