孕激素檢測(cè)儀熒光檢測(cè)系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-04 10:42
我國(guó)高達(dá)12.5%的不孕不育率和10~15%的年新生兒流產(chǎn)率嚴(yán)重威脅著育齡人口的生殖健康。二孩政策的放開(kāi),也導(dǎo)致新增孕產(chǎn)婦人數(shù)激增,對(duì)家庭、基層和大型醫(yī)療機(jī)構(gòu)的孕檢條件有很大的需求。促黃體生成素(LH)、促卵泡生成素(FSH)和尿孕酮(P)作為婦女體內(nèi)重要的孕激素,其含量不僅可以預(yù)測(cè)排卵的時(shí)機(jī)、卵泡的質(zhì)量以及妊娠結(jié)果,還能夠?yàn)槎嗄衣殉簿C合征等不孕癥的早期診斷提供依據(jù),因此,對(duì)備孕和懷孕女性體內(nèi)孕激素水平檢測(cè)具有重要的臨床價(jià)值。本文針對(duì)社會(huì)需求,提出了一種家用小型集成化孕激素檢測(cè)儀熒光檢測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對(duì)婦女體內(nèi)孕激素水平精準(zhǔn)、快速、便捷檢測(cè)。本系統(tǒng)包括光學(xué)系統(tǒng)模塊、平臺(tái)驅(qū)動(dòng)模塊、信號(hào)處理模塊、電源模塊和信息輸出模塊。其中光學(xué)模塊采用共聚焦光學(xué)結(jié)構(gòu),以發(fā)光二極管(LED)作為激發(fā)光源,將激發(fā)光照射至試紙條上,激發(fā)出熒光通過(guò)光學(xué)結(jié)構(gòu)傳送到光電傳感器上。為了提高微弱熒光的探測(cè)效率,根據(jù)試紙條檢測(cè)區(qū)面積,利用ZEMAX軟件設(shè)計(jì)了線視場(chǎng)為3mm,工作距離為6mm的共聚焦物鏡,并對(duì)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行光學(xué)設(shè)計(jì)和仿真分析。平臺(tái)運(yùn)動(dòng)控制由試劑條卡槽和步進(jìn)電機(jī)組成,推動(dòng)試紙條進(jìn)行勻速運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)試紙條上不同位置的檢...
【文章來(lái)源】:長(zhǎng)春理工大學(xué)吉林省
【文章頁(yè)數(shù)】:64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
激素參數(shù)之間內(nèi)在關(guān)系
第2章熒光檢測(cè)系統(tǒng)原理及組成7第2章熒光檢測(cè)系統(tǒng)原理及組成本系統(tǒng)基于熒光免疫層析技術(shù)而研究,本章主要闡述熒光產(chǎn)生機(jī)理、熒光光譜、熒光強(qiáng)度、熒光強(qiáng)度與激素分子濃度之間的關(guān)系、熒光素的選擇,以及熒光檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)原理。根據(jù)系統(tǒng)的具體需求,完成整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。2.1熒光基本原理2.1.1熒光產(chǎn)生機(jī)理當(dāng)光照射到某種物質(zhì)后,其一部分的能量會(huì)被物質(zhì)吸收,而這部分能量導(dǎo)致內(nèi)部電子能躍遷,使分子或原子從不穩(wěn)定的激發(fā)態(tài)返回到基態(tài),在此過(guò)程當(dāng)中會(huì)有光子產(chǎn)生,即為熒光。躍遷方式分為兩種:輻射和非輻射方式。輻射躍遷時(shí)產(chǎn)生的能量會(huì)轉(zhuǎn)化為其對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的光,而非輻射躍遷會(huì)轉(zhuǎn)換成振動(dòng)能或轉(zhuǎn)動(dòng)能[20]。當(dāng)原子或者分子吸收能量后,其能量級(jí)躍遷到S2或更高的軌道,而能量級(jí)處于較高軌道的分子或者原子會(huì)發(fā)生振動(dòng)弛豫,從最高態(tài)衰變到最低動(dòng)能級(jí)(V=0),然后再通過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)化和振動(dòng)弛豫過(guò)程,該原子或者分子又躍遷到S1的最低振動(dòng)能級(jí)。而處于S1能級(jí)軌道上的分子或者原子衰變到基態(tài)有以下幾種途徑:1)發(fā)生S1→S0的輻射躍遷并發(fā)射熒光;2)發(fā)生S1→S0的內(nèi)轉(zhuǎn)化過(guò)程;3)發(fā)生S1→T1的系間竄越[21-22]。其分子或原子躍遷示意圖如圖2.1所示。A1、A2:吸收;F:熒光;ic:內(nèi)轉(zhuǎn)化;isc:系間竄越;VR:振動(dòng)弛豫圖2.1分子能級(jí)躍遷示意圖激發(fā)單重態(tài)的過(guò)程只有10~13s,發(fā)生在激發(fā)單重態(tài)間的內(nèi)轉(zhuǎn)化速率也很高,導(dǎo)致在激發(fā)態(tài)的大多數(shù)分子在非輻射躍遷之后發(fā)生輻射躍遷,因此熒光現(xiàn)象通常是由S1態(tài)的最低能級(jí)衰變到S0時(shí)發(fā)生的。熒光的激發(fā)和材料分子結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)度很高,對(duì)于一種熒光素來(lái)說(shuō),熒光的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜是固定的,根據(jù)這一特性可對(duì)熒光進(jìn)行進(jìn)一步研究與探索。
?系統(tǒng)可以分成固定相和流動(dòng)相兩部分,其中固定相是固定不動(dòng)的物質(zhì)或物質(zhì)成分,固定在某個(gè)位置或者固體物質(zhì)上,而流動(dòng)相與固定相性質(zhì)相反,其是可以流動(dòng)的,如水、溶劑等[29]。在層析過(guò)程中,待分離的混合物會(huì)隨著流動(dòng)相通過(guò)固定相時(shí),利用各混合物自身的物理性質(zhì)不同,與固定相相互作用力弱的物質(zhì)或者物質(zhì)成分受到的阻力比較小,與流動(dòng)相一起穿過(guò)固定相,相反,與固定相作用力強(qiáng)的物質(zhì),則受到的阻力較強(qiáng),被阻擋在固定相里面,從而實(shí)現(xiàn)混合物中各物質(zhì)或物質(zhì)成分的分離。2.2.3熒光免疫層析技術(shù)熒光免疫層析試紙條結(jié)構(gòu)如圖2.2所示,主要有樣品墊、結(jié)合墊,硝酸纖維素膜和吸水濾紙四部分。其在檢測(cè)帶(T線)和控制帶(C線)主要采用熒光素標(biāo)記抗體或者抗原,當(dāng)抗原或者抗體在硝酸纖維素膜上反應(yīng),在光照的情況下,能夠發(fā)射出一定波長(zhǎng)的熒光,通過(guò)熒光的信號(hào)強(qiáng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)待測(cè)物的濃度檢測(cè)[30]。圖2.2熒光免疫層析試紙條熒光免疫層析技術(shù)是在熒光標(biāo)記和免疫層析技術(shù)的基礎(chǔ)上建立的一種檢測(cè)技術(shù),
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]在高齡女性促排卵中GnRH拮抗劑方案與高孕激素狀態(tài)促排卵方案的比較[J]. 張婕,徐望明,桂娟,徐天星. 生殖醫(yī)學(xué)雜志. 2019(11)
[2]卵泡期高孕激素狀態(tài)下促排方案與微刺激方案在卵巢低反應(yīng)患者應(yīng)用效果的Meta分析[J]. 黃馨月,楊一華,馮煜,覃愛(ài)平. 生殖醫(yī)學(xué)雜志. 2019(10)
[3]Oriented Antibody Immobilization and Immunoassay Based on Boronic Acid-containing Polymer Brush[J]. Jie Zhao,Ru Mo,Li-Mei Tian,Ling-Jie Song,Shi-Fang Luan,Jing-Hua Yin,Lu-Quan Ren. Chinese Journal of Polymer Science. 2018(04)
[4]甲狀旁腺激素?zé)晒饷庖邔游龆繖z測(cè)技術(shù)的研制及應(yīng)用研究[J]. 朱利國(guó),鄒賢,范俊,周錦,黃飚. 現(xiàn)代免疫學(xué). 2018(01)
[5]沙門(mén)氏菌檢測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 李杰,丁承超,翟續(xù)昭,王廣彬,劉武康,曾海娟,王淑娟,孫靜娟,董慶利,劉箐. 微生物學(xué)雜志. 2017(04)
[6]便攜式上轉(zhuǎn)換熒光試紙條檢測(cè)儀的研制[J]. 董國(guó)亞,趙翔,張燕,孫傳強(qiáng). 光學(xué)精密工程. 2017(03)
[7]時(shí)間分辨熒光免疫分析技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 史詠梅,何暉,馮子力,譚華,伍碧梅,朱海,涂承寧,柯明劍,葉立青,唐明慧,楊澤,汪海波. 國(guó)際檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志. 2015(19)
[8]熒光微球時(shí)間分辨免疫層析技術(shù)定量檢測(cè)甲胎蛋白的研究[J]. 郭明明,周衍,周劍波,俞靜文,陳燕,范俊,黃飚. 免疫學(xué)雜志. 2015(10)
[9]熒光免疫層析分析儀的設(shè)計(jì)分析[J]. 劉鑫. 生命科學(xué)儀器. 2015(03)
[10]熒光免疫層析試條光電信號(hào)處理及特征量選取[J]. 高躍明,李天麒,林傳陽(yáng),潘少恒,韋孟宇,杜民. 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2015(05)
博士論文
[1]激光誘導(dǎo)熒光微生物檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 劉方武.中國(guó)科學(xué)院研究生院(上海技術(shù)物理研究所) 2014
[2]膠體金免疫層析和實(shí)時(shí)熒光PCR在分枝桿菌快速檢測(cè)與鑒定中的應(yīng)用研究[D]. 尹小毛.南方醫(yī)科大學(xué) 2014
[3]抗原表位肽的快速篩選鑒定及其在免疫檢測(cè)和抗體制備中的應(yīng)用[D]. 張文紅.第四軍醫(yī)大學(xué) 2005
碩士論文
[1]窄峰寬熒光發(fā)射碳納米點(diǎn)的合成與發(fā)光機(jī)理研究[D]. 孫銘鴻.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2019
[2]熒光免疫分析儀的分析與設(shè)計(jì)[D]. 宋健.天津理工大學(xué) 2019
[3]不同濕度環(huán)境下CH3NH3PbI3薄膜的穩(wěn)定性研究[D]. 趙明明.河北大學(xué) 2016
[4]智能便攜式C-反應(yīng)蛋白熒光檢測(cè)系統(tǒng)[D]. 王桃.湖南師范大學(xué) 2016
[5]熒光免疫試條定量檢測(cè)儀的研究[D]. 董佳.南華大學(xué) 2016
[6]基于嵌入式Linux的掃描式熒光儀的研發(fā)[D]. 熊有鄭.廈門(mén)大學(xué) 2014
[7]免疫熒光檢測(cè)儀的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 肖泓.杭州電子科技大學(xué) 2014
[8]基于STM32的熒光分析儀的軟件設(shè)計(jì)[D]. 曹明勤.杭州電子科技大學(xué) 2014
[9]便攜式免疫層析試紙條檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 戴璇.上海交通大學(xué) 2014
[10]熒光免疫試條定量檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)[D]. 李曉婷.浙江大學(xué) 2014
本文編號(hào):3383120
【文章來(lái)源】:長(zhǎng)春理工大學(xué)吉林省
【文章頁(yè)數(shù)】:64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
激素參數(shù)之間內(nèi)在關(guān)系
第2章熒光檢測(cè)系統(tǒng)原理及組成7第2章熒光檢測(cè)系統(tǒng)原理及組成本系統(tǒng)基于熒光免疫層析技術(shù)而研究,本章主要闡述熒光產(chǎn)生機(jī)理、熒光光譜、熒光強(qiáng)度、熒光強(qiáng)度與激素分子濃度之間的關(guān)系、熒光素的選擇,以及熒光檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)原理。根據(jù)系統(tǒng)的具體需求,完成整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。2.1熒光基本原理2.1.1熒光產(chǎn)生機(jī)理當(dāng)光照射到某種物質(zhì)后,其一部分的能量會(huì)被物質(zhì)吸收,而這部分能量導(dǎo)致內(nèi)部電子能躍遷,使分子或原子從不穩(wěn)定的激發(fā)態(tài)返回到基態(tài),在此過(guò)程當(dāng)中會(huì)有光子產(chǎn)生,即為熒光。躍遷方式分為兩種:輻射和非輻射方式。輻射躍遷時(shí)產(chǎn)生的能量會(huì)轉(zhuǎn)化為其對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的光,而非輻射躍遷會(huì)轉(zhuǎn)換成振動(dòng)能或轉(zhuǎn)動(dòng)能[20]。當(dāng)原子或者分子吸收能量后,其能量級(jí)躍遷到S2或更高的軌道,而能量級(jí)處于較高軌道的分子或者原子會(huì)發(fā)生振動(dòng)弛豫,從最高態(tài)衰變到最低動(dòng)能級(jí)(V=0),然后再通過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)化和振動(dòng)弛豫過(guò)程,該原子或者分子又躍遷到S1的最低振動(dòng)能級(jí)。而處于S1能級(jí)軌道上的分子或者原子衰變到基態(tài)有以下幾種途徑:1)發(fā)生S1→S0的輻射躍遷并發(fā)射熒光;2)發(fā)生S1→S0的內(nèi)轉(zhuǎn)化過(guò)程;3)發(fā)生S1→T1的系間竄越[21-22]。其分子或原子躍遷示意圖如圖2.1所示。A1、A2:吸收;F:熒光;ic:內(nèi)轉(zhuǎn)化;isc:系間竄越;VR:振動(dòng)弛豫圖2.1分子能級(jí)躍遷示意圖激發(fā)單重態(tài)的過(guò)程只有10~13s,發(fā)生在激發(fā)單重態(tài)間的內(nèi)轉(zhuǎn)化速率也很高,導(dǎo)致在激發(fā)態(tài)的大多數(shù)分子在非輻射躍遷之后發(fā)生輻射躍遷,因此熒光現(xiàn)象通常是由S1態(tài)的最低能級(jí)衰變到S0時(shí)發(fā)生的。熒光的激發(fā)和材料分子結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)度很高,對(duì)于一種熒光素來(lái)說(shuō),熒光的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜是固定的,根據(jù)這一特性可對(duì)熒光進(jìn)行進(jìn)一步研究與探索。
?系統(tǒng)可以分成固定相和流動(dòng)相兩部分,其中固定相是固定不動(dòng)的物質(zhì)或物質(zhì)成分,固定在某個(gè)位置或者固體物質(zhì)上,而流動(dòng)相與固定相性質(zhì)相反,其是可以流動(dòng)的,如水、溶劑等[29]。在層析過(guò)程中,待分離的混合物會(huì)隨著流動(dòng)相通過(guò)固定相時(shí),利用各混合物自身的物理性質(zhì)不同,與固定相相互作用力弱的物質(zhì)或者物質(zhì)成分受到的阻力比較小,與流動(dòng)相一起穿過(guò)固定相,相反,與固定相作用力強(qiáng)的物質(zhì),則受到的阻力較強(qiáng),被阻擋在固定相里面,從而實(shí)現(xiàn)混合物中各物質(zhì)或物質(zhì)成分的分離。2.2.3熒光免疫層析技術(shù)熒光免疫層析試紙條結(jié)構(gòu)如圖2.2所示,主要有樣品墊、結(jié)合墊,硝酸纖維素膜和吸水濾紙四部分。其在檢測(cè)帶(T線)和控制帶(C線)主要采用熒光素標(biāo)記抗體或者抗原,當(dāng)抗原或者抗體在硝酸纖維素膜上反應(yīng),在光照的情況下,能夠發(fā)射出一定波長(zhǎng)的熒光,通過(guò)熒光的信號(hào)強(qiáng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)待測(cè)物的濃度檢測(cè)[30]。圖2.2熒光免疫層析試紙條熒光免疫層析技術(shù)是在熒光標(biāo)記和免疫層析技術(shù)的基礎(chǔ)上建立的一種檢測(cè)技術(shù),
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]在高齡女性促排卵中GnRH拮抗劑方案與高孕激素狀態(tài)促排卵方案的比較[J]. 張婕,徐望明,桂娟,徐天星. 生殖醫(yī)學(xué)雜志. 2019(11)
[2]卵泡期高孕激素狀態(tài)下促排方案與微刺激方案在卵巢低反應(yīng)患者應(yīng)用效果的Meta分析[J]. 黃馨月,楊一華,馮煜,覃愛(ài)平. 生殖醫(yī)學(xué)雜志. 2019(10)
[3]Oriented Antibody Immobilization and Immunoassay Based on Boronic Acid-containing Polymer Brush[J]. Jie Zhao,Ru Mo,Li-Mei Tian,Ling-Jie Song,Shi-Fang Luan,Jing-Hua Yin,Lu-Quan Ren. Chinese Journal of Polymer Science. 2018(04)
[4]甲狀旁腺激素?zé)晒饷庖邔游龆繖z測(cè)技術(shù)的研制及應(yīng)用研究[J]. 朱利國(guó),鄒賢,范俊,周錦,黃飚. 現(xiàn)代免疫學(xué). 2018(01)
[5]沙門(mén)氏菌檢測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 李杰,丁承超,翟續(xù)昭,王廣彬,劉武康,曾海娟,王淑娟,孫靜娟,董慶利,劉箐. 微生物學(xué)雜志. 2017(04)
[6]便攜式上轉(zhuǎn)換熒光試紙條檢測(cè)儀的研制[J]. 董國(guó)亞,趙翔,張燕,孫傳強(qiáng). 光學(xué)精密工程. 2017(03)
[7]時(shí)間分辨熒光免疫分析技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 史詠梅,何暉,馮子力,譚華,伍碧梅,朱海,涂承寧,柯明劍,葉立青,唐明慧,楊澤,汪海波. 國(guó)際檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志. 2015(19)
[8]熒光微球時(shí)間分辨免疫層析技術(shù)定量檢測(cè)甲胎蛋白的研究[J]. 郭明明,周衍,周劍波,俞靜文,陳燕,范俊,黃飚. 免疫學(xué)雜志. 2015(10)
[9]熒光免疫層析分析儀的設(shè)計(jì)分析[J]. 劉鑫. 生命科學(xué)儀器. 2015(03)
[10]熒光免疫層析試條光電信號(hào)處理及特征量選取[J]. 高躍明,李天麒,林傳陽(yáng),潘少恒,韋孟宇,杜民. 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào). 2015(05)
博士論文
[1]激光誘導(dǎo)熒光微生物檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 劉方武.中國(guó)科學(xué)院研究生院(上海技術(shù)物理研究所) 2014
[2]膠體金免疫層析和實(shí)時(shí)熒光PCR在分枝桿菌快速檢測(cè)與鑒定中的應(yīng)用研究[D]. 尹小毛.南方醫(yī)科大學(xué) 2014
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碩士論文
[1]窄峰寬熒光發(fā)射碳納米點(diǎn)的合成與發(fā)光機(jī)理研究[D]. 孫銘鴻.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2019
[2]熒光免疫分析儀的分析與設(shè)計(jì)[D]. 宋健.天津理工大學(xué) 2019
[3]不同濕度環(huán)境下CH3NH3PbI3薄膜的穩(wěn)定性研究[D]. 趙明明.河北大學(xué) 2016
[4]智能便攜式C-反應(yīng)蛋白熒光檢測(cè)系統(tǒng)[D]. 王桃.湖南師范大學(xué) 2016
[5]熒光免疫試條定量檢測(cè)儀的研究[D]. 董佳.南華大學(xué) 2016
[6]基于嵌入式Linux的掃描式熒光儀的研發(fā)[D]. 熊有鄭.廈門(mén)大學(xué) 2014
[7]免疫熒光檢測(cè)儀的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 肖泓.杭州電子科技大學(xué) 2014
[8]基于STM32的熒光分析儀的軟件設(shè)計(jì)[D]. 曹明勤.杭州電子科技大學(xué) 2014
[9]便攜式免疫層析試紙條檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 戴璇.上海交通大學(xué) 2014
[10]熒光免疫試條定量檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)[D]. 李曉婷.浙江大學(xué) 2014
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