基于LED光源的特定蛋白分析儀的光電系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-31 21:36
近年來,隨著IVD(體外診斷)技術(shù)的迅猛發(fā)展,特定蛋白、酶以及小分子等物質(zhì)在人體內(nèi)含量的檢測已經(jīng)成為判定肌體組織健康狀況的重要手段,而用來檢測上述物質(zhì)濃度的特定蛋白分析儀的研究較為滯后,且目前的研究大多集中在儀器的自動(dòng)化與智能化領(lǐng)域,對儀器的核心檢測模塊(光電系統(tǒng))研究較少,而光電系統(tǒng)的性能指標(biāo)直接影響著儀器的檢測精度與臨床診斷結(jié)果。此外,分析儀常用的以鹵素?zé)魹榇淼墓庠垂拇、壽命短、光衰減明顯且溫度過高,嚴(yán)重影響檢測過程中上述物質(zhì)的活性,從而影響檢測結(jié)果并容易造成光能量損失。為了解決以上問題,本文基于LED發(fā)射光譜,提出了新型組合式LED光源結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)將不同發(fā)光波段的LED發(fā)出的且經(jīng)過反光罩和凸透鏡的光線匯聚形成覆蓋340800 nm儀器工作波段的且光強(qiáng)集中的點(diǎn)斑。基于全息凹面光柵的基本原理,提出了以羅蘭光柵為基底,擺脫復(fù)雜的光譜平場化算法,采用雙透鏡結(jié)構(gòu)作為轉(zhuǎn)換模塊,將羅蘭光柵本應(yīng)呈現(xiàn)出的球面光譜過渡到平面場,可被光電傳感器直接讀取的新型光學(xué)結(jié)構(gòu)并設(shè)計(jì)了組合式像差矯正透鏡。根據(jù)光線追跡原理,利用TracePro對光源結(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿真和優(yōu)化。結(jié)果表明,LED發(fā)...
【文章來源】:江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
IMMAGE800型特定蛋白分析系統(tǒng)
江南大學(xué)碩士學(xué)位論文4該儀器可常規(guī)檢測的項(xiàng)目包含:鏈球菌溶血素(ASO)、類風(fēng)濕因子(RF)檢查、多種免疫球蛋白、尿液β2-微球蛋白以及補(bǔ)體C3等,可用來發(fā)現(xiàn)類風(fēng)濕、過敏、出凝血、心血管、腫瘤、人體外周血紅細(xì)胞容量減少、腎臟病等多類病種,對臨床具有重要指導(dǎo)意義。如圖1-3所示,IMMAGE800型特定蛋白分析系統(tǒng)[24]由美國BECKMANCOULTER公司研發(fā),該系統(tǒng)采用主波長為670nm及940nm的激光作為光源,使用雙光徑系統(tǒng)及乳膠顆粒包被等方法來提高精度和檢測靈敏度,包括速率散射比濁法以及先進(jìn)的近紅外顆粒速率透射法,檢測速度為:180樣品/小時(shí),檢測精度為:納克/毫升。此外,該設(shè)備還采用近紅外波長法來降低生物性活性物質(zhì)的影響等技術(shù)來提高檢測的準(zhǔn)確度。圖1-3IMMAGE800型特定蛋白分析系統(tǒng)與德國和美國一樣,瑞士對于醫(yī)療儀器的研發(fā)水準(zhǔn)也處在世界前沿,如圖1-4為瑞士ROCHE公司研發(fā)Cobasc513型糖化血紅蛋白分析儀[25]。該設(shè)備采用閉管樣品檢測的方法,減少手工操作的環(huán)節(jié)、自動(dòng)化程度較高,明顯縮短了糖化血紅蛋白(GHb或HbA1c)的檢測時(shí)間,避免血液中血紅蛋白等變異體的干擾,其多次測試結(jié)果的變異系數(shù)小,具有較好的穩(wěn)定性。圖1-4Cobasc513型糖化血紅蛋白分析儀1.3.2國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀醫(yī)療儀器是推動(dòng)醫(yī)學(xué)診斷技術(shù)不斷發(fā)展的重要推動(dòng)力,也是一個(gè)國家高端技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r的重要體現(xiàn)[26]。我國醫(yī)療儀器行業(yè)起步相對較晚,但近年來突飛猛進(jìn),F(xiàn)階段,我國已經(jīng)建立形成相對完整的集研究與開發(fā)、工業(yè)化生產(chǎn)及質(zhì)量管理的體系。據(jù)統(tǒng)計(jì),截
第一章緒論5止2015年,我國醫(yī)療設(shè)備企業(yè)有近3000家,涉及大約50個(gè)大的種類,包含品種近4000個(gè)[27]。從2018年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看,我國現(xiàn)有從事醫(yī)療儀器生產(chǎn)的企業(yè)有近15000家,達(dá)到近5000億人民幣的市場規(guī)模和約18%的增長速度[28],形成了種類比較齊全的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)。目前,醫(yī)療儀器內(nèi)容包含檢測和診斷的各個(gè)方面,主要有醫(yī)用電子、醫(yī)學(xué)成像設(shè)備、體外診斷設(shè)備及試劑、光學(xué)急救、智能醫(yī)療等[29],其中以生產(chǎn)特定蛋白分析儀為代表的企業(yè)有邁瑞、普朗醫(yī)療等。但是,總體來說,國內(nèi)醫(yī)療儀器無論是檢測速還是檢測精度都與國外先進(jìn)的儀器有著不小的差距,還需要投入大量的人力物力并應(yīng)以基礎(chǔ)研究作為支撐。如圖1-5所示,邁瑞醫(yī)療的H50型糖化血紅蛋白分析儀[30]基于高效液相離子交換色譜法(HPLC)進(jìn)行樣本檢測,其采用雙試劑進(jìn)行檢測,具備精密加樣的能力,目前已經(jīng)達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。圖1-5H50型糖化血紅蛋白分析儀如圖1-6所示,普朗醫(yī)療生產(chǎn)的PA8800型特定蛋白分析儀[31],可以在實(shí)驗(yàn)室檢測體液中的超敏C-反應(yīng)蛋白(hs-CRP)、全量程C-反應(yīng)蛋白(hs-CRP+常規(guī)CRP)、膚抑素C、β2-微球蛋白(β2-MG)等諸多項(xiàng)目的含量。該設(shè)備采用較為先進(jìn)的三維雙散射比濁法進(jìn)行檢測,其結(jié)果較為準(zhǔn)確可靠;該儀器檢測速度較快,可同時(shí)對6個(gè)待測樣本進(jìn)行測定,且精度較高,全血快速檢測精度達(dá)到3uL。圖1-6PA8800型特定蛋白分析儀
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]國產(chǎn)創(chuàng)新醫(yī)療設(shè)備應(yīng)用示范助推國產(chǎn)醫(yī)療器械行業(yè)發(fā)展[J]. 馮靖祎,張倩,呂穎瑩,王吉鳴,孫靜,包濤,吳韜,王永勝. 中國醫(yī)療設(shè)備. 2020(01)
[2]2019第二十七屆深圳國際醫(yī)療儀器設(shè)備展覽會(huì)[J]. 環(huán)球聚氨酯. 2019(12)
[3]胞紅蛋白的巰基修飾與光譜檢測[J]. 周丹蕾. 光譜學(xué)與光譜分析. 2019(09)
[4]棱鏡型空間外差光譜技術(shù)研究[J]. 葉松,史新政,李樹,汪杰君,王新強(qiáng). 光學(xué)學(xué)報(bào). 2019(11)
[5]血清中WBC、CRP和PCT檢測對細(xì)菌性肺炎的臨床價(jià)值[J]. 王笑偉,高歌,韓放. 中國微生態(tài)學(xué)雜志. 2019(05)
[6]番茄紅素在不同溶劑中的分光光度法分析[J]. 李貞霞,沈歡歡,高苗苗,祁姣,李清艷. 光譜學(xué)與光譜分析. 2019(04)
[7]紫外-可見分光光度法在定量監(jiān)測2,3,5-三碘苯甲酸緩釋中的應(yīng)用[J]. 劉來俊,徐海燕,趙帆,王富軍,王璐. 紡織學(xué)報(bào). 2019(02)
[8]雙通道曲面棱鏡高光譜成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 馮蕾,魏立冬,楊雷,相里斌,何曉英,景娟娟,周錦松. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2019(05)
[9]血清CRP與PCT及白細(xì)胞計(jì)數(shù)在糖尿病足感染中的臨床價(jià)值探討[J]. 單雅娟,俞建洪,高倩,孫奇華,王棋紅,周葉琴. 中華醫(yī)院感染學(xué)雜志. 2018(24)
[10]激光斜入射窄帶濾光片的熱力效應(yīng)[J]. 任曉東,雷武虎,曾凌清,王勇. 光子學(xué)報(bào). 2018(11)
博士論文
[1]碲化鎘薄膜太陽電池關(guān)鍵科學(xué)問題研究[D]. 李強(qiáng).中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018
[2]全息凹面光柵設(shè)計(jì)理論擴(kuò)展及曝光系統(tǒng)檢測技術(shù)研究[D]. 趙旭龍.中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所 2017
[3]Ⅳ型凹面全息光柵參數(shù)優(yōu)化及誤差分析方法研究[D]. 曾瑾.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2012
[4]平場全息凹面光柵設(shè)計(jì)方法及制作關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 孔鵬.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2011
碩士論文
[1]基于光電比濁法的Cys-C測定系統(tǒng)的研究[D]. 郭金明.長春理工大學(xué) 2019
[2]LED驅(qū)動(dòng)控制芯片的研究與設(shè)計(jì)[D]. 李學(xué)敏.西安電子科技大學(xué) 2019
[3]基于熒光免疫層析技術(shù)的家用血液檢測服務(wù)系統(tǒng)[D]. 傅成杰.上海交通大學(xué) 2018
[4]基于紫外—可見光譜水質(zhì)檢測光學(xué)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 鄧思興.重慶理工大學(xué) 2018
[5]多功能醫(yī)療分析儀控制系統(tǒng)—溫度控制、電機(jī)控制研究[D]. 岑旭東.南京理工大學(xué) 2017
[6]多功能醫(yī)療分析儀檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 楊曉琦.南京理工大學(xué) 2017
[7]全自動(dòng)特定蛋白分析儀控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 梁志榮.天津大學(xué) 2017
[8]全自動(dòng)生化分析儀兩級(jí)控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 萬里霞.南昌大學(xué) 2016
[9]全自動(dòng)生化分析儀軟件設(shè)計(jì)與GUI實(shí)現(xiàn)[D]. 宋卉.吉林大學(xué) 2015
[10]小型高分辨率平場凹面光柵光譜儀的研究[D]. 周輝.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2015
本文編號(hào):3375656
【文章來源】:江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
IMMAGE800型特定蛋白分析系統(tǒng)
江南大學(xué)碩士學(xué)位論文4該儀器可常規(guī)檢測的項(xiàng)目包含:鏈球菌溶血素(ASO)、類風(fēng)濕因子(RF)檢查、多種免疫球蛋白、尿液β2-微球蛋白以及補(bǔ)體C3等,可用來發(fā)現(xiàn)類風(fēng)濕、過敏、出凝血、心血管、腫瘤、人體外周血紅細(xì)胞容量減少、腎臟病等多類病種,對臨床具有重要指導(dǎo)意義。如圖1-3所示,IMMAGE800型特定蛋白分析系統(tǒng)[24]由美國BECKMANCOULTER公司研發(fā),該系統(tǒng)采用主波長為670nm及940nm的激光作為光源,使用雙光徑系統(tǒng)及乳膠顆粒包被等方法來提高精度和檢測靈敏度,包括速率散射比濁法以及先進(jìn)的近紅外顆粒速率透射法,檢測速度為:180樣品/小時(shí),檢測精度為:納克/毫升。此外,該設(shè)備還采用近紅外波長法來降低生物性活性物質(zhì)的影響等技術(shù)來提高檢測的準(zhǔn)確度。圖1-3IMMAGE800型特定蛋白分析系統(tǒng)與德國和美國一樣,瑞士對于醫(yī)療儀器的研發(fā)水準(zhǔn)也處在世界前沿,如圖1-4為瑞士ROCHE公司研發(fā)Cobasc513型糖化血紅蛋白分析儀[25]。該設(shè)備采用閉管樣品檢測的方法,減少手工操作的環(huán)節(jié)、自動(dòng)化程度較高,明顯縮短了糖化血紅蛋白(GHb或HbA1c)的檢測時(shí)間,避免血液中血紅蛋白等變異體的干擾,其多次測試結(jié)果的變異系數(shù)小,具有較好的穩(wěn)定性。圖1-4Cobasc513型糖化血紅蛋白分析儀1.3.2國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀醫(yī)療儀器是推動(dòng)醫(yī)學(xué)診斷技術(shù)不斷發(fā)展的重要推動(dòng)力,也是一個(gè)國家高端技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r的重要體現(xiàn)[26]。我國醫(yī)療儀器行業(yè)起步相對較晚,但近年來突飛猛進(jìn),F(xiàn)階段,我國已經(jīng)建立形成相對完整的集研究與開發(fā)、工業(yè)化生產(chǎn)及質(zhì)量管理的體系。據(jù)統(tǒng)計(jì),截
第一章緒論5止2015年,我國醫(yī)療設(shè)備企業(yè)有近3000家,涉及大約50個(gè)大的種類,包含品種近4000個(gè)[27]。從2018年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看,我國現(xiàn)有從事醫(yī)療儀器生產(chǎn)的企業(yè)有近15000家,達(dá)到近5000億人民幣的市場規(guī)模和約18%的增長速度[28],形成了種類比較齊全的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)。目前,醫(yī)療儀器內(nèi)容包含檢測和診斷的各個(gè)方面,主要有醫(yī)用電子、醫(yī)學(xué)成像設(shè)備、體外診斷設(shè)備及試劑、光學(xué)急救、智能醫(yī)療等[29],其中以生產(chǎn)特定蛋白分析儀為代表的企業(yè)有邁瑞、普朗醫(yī)療等。但是,總體來說,國內(nèi)醫(yī)療儀器無論是檢測速還是檢測精度都與國外先進(jìn)的儀器有著不小的差距,還需要投入大量的人力物力并應(yīng)以基礎(chǔ)研究作為支撐。如圖1-5所示,邁瑞醫(yī)療的H50型糖化血紅蛋白分析儀[30]基于高效液相離子交換色譜法(HPLC)進(jìn)行樣本檢測,其采用雙試劑進(jìn)行檢測,具備精密加樣的能力,目前已經(jīng)達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。圖1-5H50型糖化血紅蛋白分析儀如圖1-6所示,普朗醫(yī)療生產(chǎn)的PA8800型特定蛋白分析儀[31],可以在實(shí)驗(yàn)室檢測體液中的超敏C-反應(yīng)蛋白(hs-CRP)、全量程C-反應(yīng)蛋白(hs-CRP+常規(guī)CRP)、膚抑素C、β2-微球蛋白(β2-MG)等諸多項(xiàng)目的含量。該設(shè)備采用較為先進(jìn)的三維雙散射比濁法進(jìn)行檢測,其結(jié)果較為準(zhǔn)確可靠;該儀器檢測速度較快,可同時(shí)對6個(gè)待測樣本進(jìn)行測定,且精度較高,全血快速檢測精度達(dá)到3uL。圖1-6PA8800型特定蛋白分析儀
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]國產(chǎn)創(chuàng)新醫(yī)療設(shè)備應(yīng)用示范助推國產(chǎn)醫(yī)療器械行業(yè)發(fā)展[J]. 馮靖祎,張倩,呂穎瑩,王吉鳴,孫靜,包濤,吳韜,王永勝. 中國醫(yī)療設(shè)備. 2020(01)
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[5]血清中WBC、CRP和PCT檢測對細(xì)菌性肺炎的臨床價(jià)值[J]. 王笑偉,高歌,韓放. 中國微生態(tài)學(xué)雜志. 2019(05)
[6]番茄紅素在不同溶劑中的分光光度法分析[J]. 李貞霞,沈歡歡,高苗苗,祁姣,李清艷. 光譜學(xué)與光譜分析. 2019(04)
[7]紫外-可見分光光度法在定量監(jiān)測2,3,5-三碘苯甲酸緩釋中的應(yīng)用[J]. 劉來俊,徐海燕,趙帆,王富軍,王璐. 紡織學(xué)報(bào). 2019(02)
[8]雙通道曲面棱鏡高光譜成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 馮蕾,魏立冬,楊雷,相里斌,何曉英,景娟娟,周錦松. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2019(05)
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[3]Ⅳ型凹面全息光柵參數(shù)優(yōu)化及誤差分析方法研究[D]. 曾瑾.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2012
[4]平場全息凹面光柵設(shè)計(jì)方法及制作關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 孔鵬.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2011
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[1]基于光電比濁法的Cys-C測定系統(tǒng)的研究[D]. 郭金明.長春理工大學(xué) 2019
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[4]基于紫外—可見光譜水質(zhì)檢測光學(xué)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 鄧思興.重慶理工大學(xué) 2018
[5]多功能醫(yī)療分析儀控制系統(tǒng)—溫度控制、電機(jī)控制研究[D]. 岑旭東.南京理工大學(xué) 2017
[6]多功能醫(yī)療分析儀檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 楊曉琦.南京理工大學(xué) 2017
[7]全自動(dòng)特定蛋白分析儀控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 梁志榮.天津大學(xué) 2017
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[9]全自動(dòng)生化分析儀軟件設(shè)計(jì)與GUI實(shí)現(xiàn)[D]. 宋卉.吉林大學(xué) 2015
[10]小型高分辨率平場凹面光柵光譜儀的研究[D]. 周輝.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2015
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