基于微流控芯片的压载水中细菌快速检测

发布时间：2017-08-21 03:28

  本文关键词：基于微流控芯片的压载水中细菌快速检测

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【摘要】：随着我国航运事业的发展,船舶压载水中细菌的危害问题也越来越显著。传统的压载水中细菌检测方法及设备主要包括流式细胞仪、荧光显微镜、生化方法等,但这些方法通常都存在着设备体积庞大、操作复杂、费时耗力、无法现场实时检测等缺点。鉴于此,本文提出了一种基于全PDMS微流控芯片的细菌快速检测方法。在该方法中,以微流控芯片作为细菌检测平台,通过检测细菌中ATP含量来表征细菌含量。本文完成了基于微流控芯片的压载水中细菌快速检测系统的设计,并通过大量的实验验证了系统的准确性,主要工作内容包括：(1)通过对检测原理的分析,完成了检测系统的设计与搭建。检测系统主要包括硬件和软件两个部分,硬件部分主要包括：微弱光检测模块、微流控芯片、系统机械结构等；软件程序设计通过图形化编程软件LabVIEW来完成,主要包括：软件脉冲计数与光强转换、数据采集处理显示等。(2)完成了检测系统的性能测试,主要包括检测系统本底测试、不同类型微流控芯片测试以及标准ATP溶液检测测试。检测系统本底测试主要考查系统的背景噪声；在微流控芯片测试中,主要测试芯片荧光效应对检测结果的影响；标准ATP溶液测试,主要对系统检测准确性、灵敏度进行分析。检测结果表明：检测系统能够快速、准确地检测出细菌的浓度。(3)完成了对不同细菌样品的检测与分析。对不同浓度的大肠杆菌溶液进行检测及分析,通过结合浓缩的办法,本系统可以有效地检测出的原溶液浓度为200cfu/100mL,符合D-2标准,同时考查了在有藻细胞存在条件下对检测特性的影响。
【关键词】：船舶压载水 ATP 全PDMS芯片 细菌检测
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U698.7;TN492
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 研究背景10-19
• 1.1.1 课题来源10-11
• 1.1.2 压载水中微生物的检测11-17
• 1.1.3 微流控芯片技术17-19
• 1.2 本文主要研究内容19-20
• 第2章 基于微流控芯片的压载水中细菌快检测系统设计20-38
• 2.1 检测原理20-22
• 2.2 检测系统硬件设计22-30
• 2.2.1 弱光检测模块22-24
• 2.2.2 微流控芯片设计24-27
• 2.2.3 检测系统集成27-30
• 2.3 检测系统软件设计30-37
• 2.3.1 LabVIEW开发环境概述30-31
• 2.3.2 脉冲序列转换为光强表征值的软件实现31-32
• 2.3.3 数据读取与显示程序设计32-37
• 2.4 本章小结37-38
• 第3章 检测系统性能测试38-55
• 3.1 检测系统本底测试38-40
• 3.2 微流控芯片测试40-45
• 3.2.1 玻璃-PDMS混合芯片测试40-42
• 3.2.2 双层PDMS芯片测试42-45
• 3.3 检测系统准确性测试45-51
• 3.3.1 动态检测曲线分析46-48
• 3.3.2 不同浓度ATP溶液检测及分析48-51
• 3.4 检测系统检测范围及灵敏度分析51-53
• 3.5 本章小结53-55
• 第4章 实验研究与结果分析55-60
• 4.1 大肠杆菌的检测及分析55-57
• 4.2 压载水模拟溶液的检测及分析57-59
• 4.3 本章小结59-60
• 第5章 总结与展望60-62
• 5.1 总结60
• 5.2 展望60-62
• 参考文献62-66
• 攻读学位期间公开发表论文66-67
• 致谢67-68
• 作者简介68

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 王挺峰;;提高PMT光子计数系统探测灵敏度的方法[J];光机电信息;2009年03期

2 文尚胜;玻璃荧光寿命测试系统的原理与设计[J];光学技术;2003年02期

3 易绍金,刁浪滔;石油烃降解菌菌数测定方法评述[J];石油与天然气化工;2004年03期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 夏飞;PDMS微流控芯片的制备工艺研究[D];南京理工大学;2010年

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本文编号：710585