聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）能在體外大量擴(kuò)增特定的DNA片段,自1985年發(fā)明以來(lái)在疾病診斷、藥物篩選、檢驗(yàn)檢疫等領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用,極大地推動(dòng)了分子生物學(xué)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展。定量PCR技術(shù)不僅能夠大量擴(kuò)增DNA,而且能實(shí)現(xiàn)對(duì)初始DNA模板的準(zhǔn)確定量,使得基因分析技術(shù)從原先粗放式的定性分析向精確的定量分析轉(zhuǎn)變,在臨床診斷及檢驗(yàn)檢疫等方面具有重要意義。熒光檢測(cè)系統(tǒng)通過(guò)監(jiān)測(cè)PCR進(jìn)程,將熒光信號(hào)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),經(jīng)分析與處理實(shí)現(xiàn)對(duì)DNA初始模板的定量,是定量PCR儀實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定量的核心部件之一本文從熒光的發(fā)光原理、熒光特性及定量PCR的定量原理入手,通過(guò)對(duì)定量PCR實(shí)驗(yàn)中常用的熒光標(biāo)記物質(zhì)的發(fā)光原理、光譜特性等進(jìn)行分析和研究,針對(duì)定量PCR儀中熒光檢測(cè)的特殊應(yīng)用要求,結(jié)合熒光分析法中各種熒光的檢測(cè)手段,完成了熒光信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和建立,實(shí)現(xiàn)了在單一激發(fā)光下對(duì)四種不同波長(zhǎng)段熒光信號(hào)的采集與處理。此外,對(duì)本文設(shè)計(jì)的熒光檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)性能測(cè)試。實(shí)驗(yàn)表明,系統(tǒng)本底噪聲小、靈敏度高、動(dòng)態(tài)范圍大、遮光有效、抗干擾能力強(qiáng)、重復(fù)性好,系統(tǒng)性能基本滿足實(shí)際應(yīng)用要求。同時(shí)從工程角度提出了系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的建議及系... 

【文章來(lái)源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

消除信號(hào)電纜等效電容影響

可實(shí)現(xiàn)對(duì)模板DNA的準(zhǔn)確定量，目前已被廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)科學(xué)研究、臨床診斷、疾病研究及藥物研發(fā)等領(lǐng)域。1.1.1定量PCR技術(shù)1985年美國(guó)PE一Cetus公司人類遺傳研究室的MulhS等發(fā)明了具有劃時(shí)代意義的PCR技術(shù)。其原理類似于DNA的體內(nèi)復(fù)制，只是在試管中給DNA的體外合成提供一種合適的環(huán)境與條件:模板DNA，寡核普酸引物，DNA聚合酶，合適的緩沖體系，DNA變性、復(fù)性及延伸的溫度與時(shí)間。這種體外核酸擴(kuò)增技術(shù)能在一個(gè)試管內(nèi)將所要研究的目的基因或某一DNA片段于數(shù)小時(shí)內(nèi)擴(kuò)增至十萬(wàn)乃至百萬(wàn)倍，使肉眼能直接觀察和判斷;可從一根毛發(fā)、一滴血、甚至一個(gè)細(xì)胞中擴(kuò)增出足量的DNA供分析研究和檢測(cè)鑒定。PCR技術(shù)是生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的一項(xiàng)革命性創(chuàng)舉和里程碑l’一創(chuàng)。PCR技術(shù)的基本原理類似于DNA的天然復(fù)制過(guò)程，其特異性依賴于與靶序列兩端互補(bǔ)的寡核普酸引物。PcR由變性、退火、延伸三個(gè)基本反應(yīng)步驟構(gòu)成〔6〕:

某些物質(zhì)吸收了可見(jiàn)、紫外區(qū)中一定波長(zhǎng)的能量后，基態(tài)電子躍遷到激發(fā)態(tài)，此類躍遷所需時(shí)間在10一’55數(shù)量級(jí)。處于激發(fā)態(tài)的分子可以通過(guò)幾種不同途徑的去活化過(guò)程回到基態(tài)〔2，·26]，如圖1.2所示。二邏汪笠振動(dòng)弛致內(nèi)轉(zhuǎn)換枷妙一..，‘..‘...勝.矛熒光際尹宇森二，份鄂竺灌、…一一一一一土私__~..._~_~~____~一___甘_協(xié)、~，一爪JO廣萬(wàn)畜遙V公一JI一圖1.2分子的部分電子能級(jí)示意圖當(dāng)激發(fā)態(tài)分子到達(dá)單重態(tài)的最低振動(dòng)能態(tài)時(shí)，除發(fā)生內(nèi)外部能量轉(zhuǎn)移外，電子還可躍回到基態(tài)的任一振動(dòng)能級(jí)上而以輻射形式發(fā)射光量子，這一過(guò)程稱輻射弛豫，發(fā)射的光量子就是分子熒光。發(fā)射熒光的過(guò)程為10一”一10一75。當(dāng)激發(fā)態(tài)分子從第一激發(fā)三重態(tài)的最低振動(dòng)能級(jí)，發(fā)射光量子回到基態(tài)的各振動(dòng)能級(jí)，這一去活過(guò)程發(fā)射的光量子就是磷光。它的發(fā)射時(shí)間約10一105。任何熒光物質(zhì)都具有兩種特征光譜:激發(fā)光譜和發(fā)射光譜(也稱熒光光譜)。定量PCR中常用熒光染料Rox的熒光光譜‘27)如圖 1.3所示。 JRoxO5O1O.O擬側(cè)來(lái)黔 0L...400500波長(zhǎng)600(nm)700圖1.3熒光染料ROX的熒光特征譜發(fā)射光譜:當(dāng)激發(fā)光的強(qiáng)度和波長(zhǎng)固定不變時(shí)(通常固定在最大激發(fā)波長(zhǎng)處)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]定量PCR儀熱循環(huán)系統(tǒng)溫度均勻性有限元仿真研究[J]. 黃靖,陳章位,姚英豪,劉娟容.  儀器儀表學(xué)報(bào). 2010(05)
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[10]微弱熒光信號(hào)接收器的低噪聲設(shè)計(jì)[J]. 王慧鋒,陳晞,張芹.  儀表技術(shù). 2007(06)

碩士論文
[1]提高激光誘導(dǎo)熒光檢測(cè)信號(hào)信噪比的研究[D]. 姜楠.大連理工大學(xué) 2008
[2]維生素A熒光檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 寧浩.天津大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3459633