基于免泵式微流控芯片的便携式多参数生化分析装置研究

发布时间：2020-10-09 02:55

　　随着社会经济的快速发展和人们对自身健康的不断重视,生化检查被广泛应用于常规体检以及疾病的筛查和确诊等方面。近年来,积极响应并落实我国医药卫生体制改革中提出的建立分级诊疗制度,解决人们看病难、看病贵、看病耗时以及缓解三级公立医院资源紧张等问题成为推动即时检验((Point-of-Care Testing,POCT)技术快速发展的巨大动力。本文也正是在这一时代发展背景下,针对传统生化检测装置进行创新,设计一款基于吸光度检测原理和免泵式微流控技术的便携式多参数生化检测装置,旨在实现一款具有即时检测、操作简单、多参数检测以及检测成本低等优点的生化检测装置。本文的主要研究工作有:1、设计并加工微型化、集成化以及免泵式的微流控芯片。通过理论研究、AutoCAD绘图软件以及微流控通道亲水性方案探究等研究过程设计符合生化检测系统要求的无需使用外部复杂的注射泵和/或注射阀,同时能对微通道中的微流体的流动进行控制的微流控芯片。2、设计并测试生化检测装置的软硬件系统。该部分主要包括光学检测模块、电路控制模块、通信模块以及程序编写等设计工作。光学检测模块包括光源的选择和光路的设计等;电路控制模块包括电源设计、微控制器的选择、待测信号的采集、处理、通信与存储以及印制电路板(PCB)的设计等;程序编写主要利用C语言编写符合系统应用目的的代码,实现可以控制系统进入或退出待机模式达到最低功耗的效果。3、设计并加工该小型化生化检测装置的封装盒。将系统涉及到的光学模块、电路模块和微流控芯片等模块集成在一个便于携带的封装盒内,起到保护系统各个模块、隔绝外界环境光对检测系统的干扰和方便用户使用的作用。4、进行生化检测和临床验证。对本文设计的小型化多参数的生化检测装置上进行生理参数检测实验,利用医用标准液建立针对该检测系统的各类检测项目的标准曲线;评估临床基质效应;最后,临床样本检测,分析结果。
【学位单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TH77
【部分图文】：

医院,患者

经济的不断发展和人们物质精神水平的不断提高们广泛重视，定期做生化检测成为人们生活中不是通过取样人体的血液，利用生物或化学的方法应的方法，其中包括肝功能、血脂、尿酸、肾功实际生活中被广泛用于常规体检和疾病的筛查以化检测对人们的重要意义并没有让它的利用变得还是主要依靠医院的大型生化检测设备和医院不得不面对去医院做生化检测的繁琐和耗时的过司的生化仪。对于有慢性疾病的患者，如：乙肝肝功能检查，以防止疾病突然发作，及时进行治检测在很大程度上加重了患者家庭的经济负担；不完善的偏远地区，更是有可能导致患者诊断不。

微流控,技术发展,进程

药卫生体制改革中提出的建立分级诊疗制度的落实，解决人们看病难、看病贵、看病耗时以及缓解三级公立医院资源紧张等问题[8, 9]。设计了一款拥有即时检测、自动化和便携化的生化检测装置，相信本文提出的便携式生化检测装置对于推动在医院各个科室、疾病防控中心、病人家庭以及户外等场所，使用在患者旁边可以由非检验科医师操作的移动检测装置，大大提高医院样本检测效率，节省患者的等待时间，甚至及时治疗和抢救患者等方面的发展起着积极作用。1.2 微流控技术的发展与应用1.2.1 引言微流控芯片的概念是由 A.Manz 等人于 20 世纪 90 年代初期提出，是微全析系统（u-TAS）发展的热门领域，其应用目的是实现微全分析系统的终极目标芯片实验室[10, 11]。世界范围内的研究开始于 20 世纪 90 年代的中后期，微流控芯片的重要发展历程大致如下图 1.2 所示。我国针对微流控技术的研究起步较晚，经过十几年的发展，微流控技术已逐渐走向成熟。

微流控,领域,表面增强拉曼,光学检测

图 1.3 微流控芯片实验室概念展示Fig 1.3 The concept of microfluidic chip laboratory is displaye广泛的应用于人类的各种疾病的早期筛查，诊断和环[12-15]，通过集成微流控技术实现 SERS（表面增强拉曼、光学检测、血液分离和免疫检测等各种领域[4-7, 16

【参考文献】