用于CD4细胞计数的微流控芯片及其检测装置

发布时间：2017-08-12 02:02

  本文关键词：用于CD4细胞计数的微流控芯片及其检测装置

  更多相关文章： CD4+T淋巴细胞 细胞计数 微流控芯片 磁珠捕获 侧向流试纸 荧光检测

【摘要】：CD4+T淋巴细胞个数为HIV诊疗提供重要的临床检测信息,是艾滋病长期监测与抗病毒治疗的重要指标。由于传统的流式细胞仪存在成本高昂、操作复杂等不足,且主要分布于大型医院和实验室,因此,为了实现成本低、方便快捷、操作简单的CD4细胞计数检测,研究新型的细胞计数方法与系统具有重要的现实意义。微流控芯片以其体积小、功能完备、集成度高等优势能够实现生物医学检测的自动化与智能化,基于微流控芯片的CD4细胞计数方法与系统正受到国内外研究者的日益关注。本文提出了一种基于微流控芯片的新型CD4细胞计数方法与系统,该系统不仅能自动完成CD4细胞检测过程中的细胞捕获、细胞分离和释放等过程,还能够对CD4细胞进行计数检测。本文首先介绍了CD4细胞计数的相关知识和原理以及微流控CD4细胞计数系统的重要研究价值。通过对CD4细胞计数中的关键问题进行分析,提出了基于磁珠捕获与侧向流试纸检测相结合的CD4细胞计数方法。其中,基于磁珠捕获原理,通过带试剂存储功能的微流控芯片实现了CD4细胞捕获、分离、释放、及侧向流试纸反应等功能。为了实现微流控芯片的自动化检测,构建了配套的检测系统。其中,上位机子系统用于实现人机交互界面;下位机子系统控制驱动单元来操作微流控芯片,完成CD4细胞计数反应,最终通过扫描检测侧向流试纸获取荧光信号,根据提取的荧光信号推算得到CD4细胞个数。实验结果证实了本文所述CD4细胞计数检测方法的可行性。
【关键词】：CD4+T淋巴细胞 细胞计数 微流控芯片 磁珠捕获 侧向流试纸 荧光检测
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R512.91;TN492
【目录】：

• 学位论文数据集3-4
• 摘要4-6
• ABSTRACT6-14
• 第一章 绪论14-20
• 1.1 研究背景与意义14
• 1.2 CD4细胞概述14-15
• 1.3 CD4细胞计数研究现状15-18
• 1.3.1 流式细胞术15-16
• 1.3.2 手动CD4细胞计数16
• 1.3.3 微流控芯片细胞计数16-18
• 1.4 微流控芯片概述18
• 1.5 POCT概述18-19
• 1.6 本文主要工作及研究内容19-20
• 第二章 CD4细胞计数系统总体设计20-26
• 2.1 CD4细胞计数系统整体方案设计20-21
• 2.2 微流控芯片整体方案21
• 2.3 下位机子系统21-24
• 2.3.1 单片机简要介绍22-23
• 2.3.2 下位机开发环境简要介绍23-24
• 2.4 上位机子系统24-25
• 2.4.1 上位机控制器简介24-25
• 2.4.2 上位机开发环境简要介绍25
• 2.5 本章小结25-26
• 第三章 CD4细胞计数微流控芯片26-38
• 3.1 CD4细胞计数方法研究26-31
• 3.1.1 CD4细胞计数反应样本26
• 3.1.2 CD4细胞捕获原理及方法研究26-28
• 3.1.3 CD4细胞纯化原理及方法研究28-29
• 3.1.4 CD4细胞释放原理及方法研究29
• 3.1.5 CD4细胞免疫层析原理及方法研究29-31
• 3.2 CD4细胞计数微流控芯片设计31-36
• 3.2.1 微流控芯片存储模块设计31-33
• 3.2.2 微流控芯片反应模块设计33-34
• 3.2.3 微流控芯片收集模块设计34-35
• 3.2.4 微流控芯片整体设计35-36
• 3.3 本章小结36-38
• 第四章 CD4细胞计数检测系统38-62
• 4.1 检测系统驱动单元设计38-44
• 4.1.1 驱动单元机械设计38-42
• 4.1.2 驱动单元硬件设计42-44
• 4.2 荧光检测子系统设计44-53
• 4.2.1 荧光检测子系统光学结构设计45-49
• 4.2.2 荧光检测子系统硬件设计49-53
• 4.3 下位机子系统设计53-59
• 4.3.1 下位机子系统硬件设计53-55
• 4.3.2 下位机子系统软件设计55-59
• 4.4 上位机子系统设计59-60
• 4.5 本章总结60-62
• 第五章 CD4细胞计数系统功能验证62-70
• 5.1 荧光检测系统测试62-67
• 5.1.1 荧光定量实验63-64
• 5.1.2 重复性实验64-65
• 5.1.3 检测系统稳定性实验65-67
• 5.2 CD4细胞计数实验67-70
• 5.2.1 CD4细胞捕获效率实验67
• 5.2.2 模型建立实验67-70
• 第六章 总结与展望70-72
• 6.1 本文总结70
• 6.2 未来工作展望70-72
• 参考文献72-74
• 致谢74-76
• 研究成果及发表的学术论文76-78
• 作者及导师介绍78-80
• 附件80-81

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