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一种多通道酶标仪的研制

2021-04-13于学龙郈秀菊张素文李红梅刘阳钟华风李俊起

生物医学工程研究 2021年1期
关键词:单片机测量检测

于学龙,郈秀菊,张素文,李红梅,刘阳,钟华风,李俊起

(山东省药学科学院,济南 250101)

1 引 言

酶标仪广泛应用于临床检验、生物学研究、农业科学、食品和环境科学中,是对酶联免疫吸附试验结果进行读取和分析的专业仪器。其依据酶标记的复合物与酶的相应底物能够产生显色反应,显色的深度与被测样本的浓度正相关,不同物质有其特有的特征吸收谱线,并遵守朗伯比尔(Lambert-beer)定律,可根据显色物质吸光度值定量测定物质的含量[1-2]。Lambert-beer定律的表达式如下:

(1)

式中,A为吸光度;T为透射比,等于出射光强度(I)比入射光强度(I0);K为摩尔吸光系数,与吸光物质和入射光的波长λ有关,单位为L/(g·cm);B为吸收层厚度,单位为cm;c为吸光物质的浓度,单位为g/L。

目前国内生产的酶标仪比较简单、测量精度低,高档的酶标仪仍以进口为主[3]。为了实现高稳定性、高精度、快速检测的目标,本研究基于双CPU的控制方案,样本区域采取恒温控制,采用一路参比信号通道和十二路检测通道[4],设计了一种可快速检测12×8(96)微孔板和12×32(384)微孔板的多通道酶标仪。

2 方法

2.1 光学系统

本酶标仪的光学系统结构见图1,采用卤素灯做光源,波长范围340~800 nm,其发出的光经过平面反射镜照射到聚光透镜上,再经过滤光片变成单色光[5],在光纤接头处形成一个单色的光斑(光斑直径大于光纤接头的直径)。光纤将单色光引导到参比通道(1路)和检测通道(12路),单色光自下而上照射通道内的样本(参比通道内无样本),透射光照射到通道上方的光电池,光电池把透射光信号成比例转换成电信号,经过前置放大器的放大作用转换为可供单片机使用的电压信号[6-7]。……

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