基于CCD的新型显色生物芯片识读仪的研发

发布时间：2017-06-20 10:02

  本文关键词：基于CCD的新型显色生物芯片识读仪的研发，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：生物芯片理论是生物科技领域的前沿技术,可普遍应用于疾病判断、预测以及个体化医疗等领域。生物芯片通过与生物靶标进行反应,可以获得人体内生物靶标的各种信息并以图像呈现,再通过检测设备对图像进行采集、分析、处理,并输出人体内生物靶标的各种信息。目前个体化基因诊断市场不断增长,这就要求生物芯片检测设备性能不断提高。本文所研究的生物芯片识读仪就是针对显色型基因芯片的高通量快速检测设备。它是针对目前市场上显色生物芯片检测设备存在的信号采集时间长、通量低、信噪比差、自动化程度较低等问题,开发了一种高通量(1次检测8片)快速检测设备。该设备由硬件系统和软件系统两块构成,采用基于IMX6嵌入式操作系统,以CCD成像方式读取生物芯片上微阵列检测图像,借助芯片条形码通过软件算法自动完成微阵列图像处理以及数据分析和结果输出。本系统对标准灰度片以及标准格式芯片测量显示,光学测量误差小于0.1%,检测信号线性R2为98.7%,重复性CV值为1.0961%。对200例临床检测芯片对比研究结果,与同类型已上市识读仪一致。本设备性能稳定、读值准确、操作灵活简便,提高检验人员的工作效率,可以满足临床基因诊断的要求。经上海市医疗器械检验所进行的产品注册检验,各项性能符合设计要求,安全性能满足国家标准要求。产品按Ⅱ类医疗器械已申请上海市食品药品监督管理局进行注册。
【关键词】：显色生物芯片 CCD IMX6 条形码 微阵列图像处理
【学位授予单位】：上海应用技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP391.41;TH789
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-18
• 1.1 引言9
• 1.2 生物芯片技术9-14
• 1.2.1 生物芯片应用10-11
• 1.2.2 生物芯片的分类11
• 1.2.3 生物芯片的设计与制作11-12
• 1.2.4 生物芯片检测与结果分析12-13
• 1.2.5 生物芯片发展前景13-14
• 1.3 生物芯片检测设备14-16
• 1.3.1 生物芯片检测设备的发展14-15
• 1.3.2 生物芯片检测设备分类和原理15-16
• 1.4 本文研究的内容16-18
• 第2章 生物芯片识读仪硬件系统18-31
• 2.1 引言18-19
• 2.2 芯片模块19-20
• 2.3 光源模块20-21
• 2.4 图像采集模块21-25
• 2.5 条码识别模块25-26
• 2.6 芯片载物台模块26-27
• 2.7 电源模块27-28
• 2.8 硬件电路板模块28-29
• 2.9 识读仪整体设计29-30
• 2.10 本章总结30-31
• 第3章 生物芯片识读仪图像分析软件设计31-42
• 3.1 引言31
• 3.2 图像分析软件31-33
• 3.2.1 opencv31-32
• 3.2.2 识读仪图像分析软件架构设计32-33
• 3.3 图像预处理33-37
• 3.3.1 亮度归一化33
• 3.3.2 图像去噪33-36
• 3.3.3 二值化36-37
• 3.4 信号点识别37-38
• 3.5 信号点定位38-39
• 3.6 信号点取值39-40
• 3.7 数据输出模块和配置文件模块40-41
• 3.8 显色生物芯片识读仪图像分析软件的开发工具41
• 3.9 本章总结41-42
• 第4章 PC端基因判型软件42-53
• 4.1 引言42
• 4.2 MFC42
• 4.3 基因判型软件功能42-52
• 4.3.1 信息预录入44-45
• 4.3.2 数据获取45-46
• 4.3.3 当前测试报告输出46-49
• 4.3.4 历史测试报告输出49
• 4.3.5 Acess数据库链接49-50
• 4.3.6 数据保存和查询50-52
• 4.4 本章总结52-53
• 第5章 性能测试和检测比较实验53-58
• 5.1 引言53
• 5.2 实验材料53-54
• 5.3 性能实验54-56
• 5.4 芯片检测比较实验56-57
• 5.4.1 检测结果对比56
• 5.4.2 检测结果分析56-57
• 5.5 本章总结57-58
• 第6章 生物芯片识读仪的注册58-63
• 6.1 引言58
• 6.2 生物芯片识读仪的注册检验58-61
• 6.2.1 电气安全要求58
• 6.2.2 电磁兼容性要求58-59
• 6.2.3 环境试验59
• 6.2.4 检测以及结果59-61
• 6.3 生物芯片识读仪的注册审批61
• 6.3.1 注册资料61
• 6.3.2 技术审查和行政审查61
• 6.4 本章总结61-63
• 第7章 总结与展望63-65
• 7.1 全文总结63
• 7.2 展望63-65
• 参考文献65-69
• 致谢69-70
• 攻读硕士学位期间所开展的科研项目和发表的学术论文70

  本文关键词：基于CCD的新型显色生物芯片识读仪的研发，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：465219