孕激素检测仪荧光检测系统研究
发布时间：2021-09-04 10:42
我国高达12.5%的不孕不育率和10～15%的年新生儿流产率严重威胁着育龄人口的生殖健康。二孩政策的放开,也导致新增孕产妇人数激增,对家庭、基层和大型医疗机构的孕检条件有很大的需求。促黄体生成素（LH）、促卵泡生成素（FSH）和尿孕酮（P）作为妇女体内重要的孕激素,其含量不仅可以预测排卵的时机、卵泡的质量以及妊娠结果,还能够为多囊卵巢综合征等不孕症的早期诊断提供依据,因此,对备孕和怀孕女性体内孕激素水平检测具有重要的临床价值。本文针对社会需求,提出了一种家用小型集成化孕激素检测仪荧光检测系统,实现了对妇女体内孕激素水平精准、快速、便捷检测。本系统包括光学系统模块、平台驱动模块、信号处理模块、电源模块和信息输出模块。其中光学模块采用共聚焦光学结构,以发光二极管（LED）作为激发光源,将激发光照射至试纸条上,激发出荧光通过光学结构传送到光电传感器上。为了提高微弱荧光的探测效率,根据试纸条检测区面积,利用ZEMAX软件设计了线视场为3mm,工作距离为6mm的共聚焦物镜,并对光学系统进行光学设计和仿真分析。平台运动控制由试剂条卡槽和步进电机组成,推动试纸条进行匀速运动,实现试纸条上不同位置的检...
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
激素参数之间内在关系
第2章荧光检测系统原理及组成7第2章荧光检测系统原理及组成本系统基于荧光免疫层析技术而研究，本章主要阐述荧光产生机理、荧光光谱、荧光强度、荧光强度与激素分子浓度之间的关系、荧光素的选择，以及荧光检测系统检测原理。根据系统的具体需求，完成整体结构的设计。2.1荧光基本原理2.1.1荧光产生机理当光照射到某种物质后，其一部分的能量会被物质吸收，而这部分能量导致内部电子能跃迁，使分子或原子从不稳定的激发态返回到基态，在此过程当中会有光子产生，即为荧光。跃迁方式分为两种：辐射和非辐射方式。辐射跃迁时产生的能量会转化为其对应波长的光，而非辐射跃迁会转换成振动能或转动能[20]。当原子或者分子吸收能量后，其能量级跃迁到S2或更高的轨道，而能量级处于较高轨道的分子或者原子会发生振动弛豫，从最高态衰变到最低动能级(V=0)，然后再通过内转化和振动弛豫过程，该原子或者分子又跃迁到S1的最低振动能级。而处于S1能级轨道上的分子或者原子衰变到基态有以下几种途径：1)发生S1→S0的辐射跃迁并发射荧光；2)发生S1→S0的内转化过程；3)发生S1→T1的系间窜越[21-22]。其分子或原子跃迁示意图如图2.1所示。A1、A2：吸收；F：荧光；ic：内转化；isc：系间窜越；VR：振动弛豫图2.1分子能级跃迁示意图激发单重态的过程只有10~13s，发生在激发单重态间的内转化速率也很高，导致在激发态的大多数分子在非辐射跃迁之后发生辐射跃迁，因此荧光现象通常是由S1态的最低能级衰变到S0时发生的。荧光的激发和材料分子结构的关联度很高，对于一种荧光素来说，荧光的激发光谱和发射光谱是固定的，根据这一特性可对荧光进行进一步研究与探索。
?系统可以分成固定相和流动相两部分，其中固定相是固定不动的物质或物质成分，固定在某个位置或者固体物质上，而流动相与固定相性质相反，其是可以流动的，如水、溶剂等[29]。在层析过程中，待分离的混合物会随着流动相通过固定相时，利用各混合物自身的物理性质不同，与固定相相互作用力弱的物质或者物质成分受到的阻力比较小，与流动相一起穿过固定相，相反，与固定相作用力强的物质，则受到的阻力较强，被阻挡在固定相里面，从而实现混合物中各物质或物质成分的分离。2.2.3荧光免疫层析技术荧光免疫层析试纸条结构如图2.2所示，主要有样品垫、结合垫，硝酸纤维素膜和吸水滤纸四部分。其在检测带（T线）和控制带（C线）主要采用荧光素标记抗体或者抗原，当抗原或者抗体在硝酸纤维素膜上反应，在光照的情况下，能够发射出一定波长的荧光，通过荧光的信号强度来实现待测物的浓度检测[30]。图2.2荧光免疫层析试纸条荧光免疫层析技术是在荧光标记和免疫层析技术的基础上建立的一种检测技术，
【参考文献】：
期刊论文
[1]在高龄女性促排卵中GnRH拮抗剂方案与高孕激素状态促排卵方案的比较[J]. 张婕,徐望明,桂娟,徐天星. 生殖医学杂志. 2019(11)
[2]卵泡期高孕激素状态下促排方案与微刺激方案在卵巢低反应患者应用效果的Meta分析[J]. 黄馨月,杨一华,冯煜,覃爱平. 生殖医学杂志. 2019(10)
[3]Oriented Antibody Immobilization and Immunoassay Based on Boronic Acid-containing Polymer Brush[J]. Jie Zhao,Ru Mo,Li-Mei Tian,Ling-Jie Song,Shi-Fang Luan,Jing-Hua Yin,Lu-Quan Ren. Chinese Journal of Polymer Science. 2018(04)
[4]甲状旁腺激素荧光免疫层析定量检测技术的研制及应用研究[J]. 朱利国,邹贤,范俊,周锦,黄飚. 现代免疫学. 2018(01)
[5]沙门氏菌检测技术研究进展[J]. 李杰,丁承超,翟续昭,王广彬,刘武康,曾海娟,王淑娟,孙静娟,董庆利,刘箐. 微生物学杂志. 2017(04)
[6]便携式上转换荧光试纸条检测仪的研制[J]. 董国亚,赵翔,张燕,孙传强. 光学精密工程. 2017(03)
[7]时间分辨荧光免疫分析技术在医学领域的应用[J]. 史咏梅,何晖,冯子力,谭华,伍碧梅,朱海,涂承宁,柯明剑,叶立青,唐明慧,杨泽,汪海波. 国际检验医学杂志. 2015(19)
[8]荧光微球时间分辨免疫层析技术定量检测甲胎蛋白的研究[J]. 郭明明,周衍,周剑波,俞静文,陈燕,范俊,黄飚. 免疫学杂志. 2015(10)
[9]荧光免疫层析分析仪的设计分析[J]. 刘鑫. 生命科学仪器. 2015(03)
[10]荧光免疫层析试条光电信号处理及特征量选取[J]. 高跃明,李天麒,林传阳,潘少恒,韦孟宇,杜民. 电子测量与仪器学报. 2015(05)
博士论文
[1]激光诱导荧光微生物检测技术研究[D]. 刘方武.中国科学院研究生院（上海技术物理研究所） 2014
[2]胶体金免疫层析和实时荧光PCR在分枝杆菌快速检测与鉴定中的应用研究[D]. 尹小毛.南方医科大学 2014
[3]抗原表位肽的快速筛选鉴定及其在免疫检测和抗体制备中的应用[D]. 张文红.第四军医大学 2005
硕士论文
[1]窄峰宽荧光发射碳纳米点的合成与发光机理研究[D]. 孙铭鸿.中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所) 2019
[2]荧光免疫分析仪的分析与设计[D]. 宋健.天津理工大学 2019
[3]不同湿度环境下CH3NH3PbI3薄膜的稳定性研究[D]. 赵明明.河北大学 2016
[4]智能便携式C-反应蛋白荧光检测系统[D]. 王桃.湖南师范大学 2016
[5]荧光免疫试条定量检测仪的研究[D]. 董佳.南华大学 2016
[6]基于嵌入式Linux的扫描式荧光仪的研发[D]. 熊有郑.厦门大学 2014
[7]免疫荧光检测仪的硬件设计与实现[D]. 肖泓.杭州电子科技大学 2014
[8]基于STM32的荧光分析仪的软件设计[D]. 曹明勤.杭州电子科技大学 2014
[9]便携式免疫层析试纸条检测仪的设计与实现[D]. 戴璇.上海交通大学 2014
[10]荧光免疫试条定量检测仪的设计与开发[D]. 李晓婷.浙江大学 2014
本文编号：3383120
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
激素参数之间内在关系
第2章荧光检测系统原理及组成7第2章荧光检测系统原理及组成本系统基于荧光免疫层析技术而研究，本章主要阐述荧光产生机理、荧光光谱、荧光强度、荧光强度与激素分子浓度之间的关系、荧光素的选择，以及荧光检测系统检测原理。根据系统的具体需求，完成整体结构的设计。2.1荧光基本原理2.1.1荧光产生机理当光照射到某种物质后，其一部分的能量会被物质吸收，而这部分能量导致内部电子能跃迁，使分子或原子从不稳定的激发态返回到基态，在此过程当中会有光子产生，即为荧光。跃迁方式分为两种：辐射和非辐射方式。辐射跃迁时产生的能量会转化为其对应波长的光，而非辐射跃迁会转换成振动能或转动能[20]。当原子或者分子吸收能量后，其能量级跃迁到S2或更高的轨道，而能量级处于较高轨道的分子或者原子会发生振动弛豫，从最高态衰变到最低动能级(V=0)，然后再通过内转化和振动弛豫过程，该原子或者分子又跃迁到S1的最低振动能级。而处于S1能级轨道上的分子或者原子衰变到基态有以下几种途径：1)发生S1→S0的辐射跃迁并发射荧光；2)发生S1→S0的内转化过程；3)发生S1→T1的系间窜越[21-22]。其分子或原子跃迁示意图如图2.1所示。A1、A2：吸收；F：荧光；ic：内转化；isc：系间窜越；VR：振动弛豫图2.1分子能级跃迁示意图激发单重态的过程只有10~13s，发生在激发单重态间的内转化速率也很高，导致在激发态的大多数分子在非辐射跃迁之后发生辐射跃迁，因此荧光现象通常是由S1态的最低能级衰变到S0时发生的。荧光的激发和材料分子结构的关联度很高，对于一种荧光素来说，荧光的激发光谱和发射光谱是固定的，根据这一特性可对荧光进行进一步研究与探索。
?系统可以分成固定相和流动相两部分，其中固定相是固定不动的物质或物质成分，固定在某个位置或者固体物质上，而流动相与固定相性质相反，其是可以流动的，如水、溶剂等[29]。在层析过程中，待分离的混合物会随着流动相通过固定相时，利用各混合物自身的物理性质不同，与固定相相互作用力弱的物质或者物质成分受到的阻力比较小，与流动相一起穿过固定相，相反，与固定相作用力强的物质，则受到的阻力较强，被阻挡在固定相里面，从而实现混合物中各物质或物质成分的分离。2.2.3荧光免疫层析技术荧光免疫层析试纸条结构如图2.2所示，主要有样品垫、结合垫，硝酸纤维素膜和吸水滤纸四部分。其在检测带（T线）和控制带（C线）主要采用荧光素标记抗体或者抗原，当抗原或者抗体在硝酸纤维素膜上反应，在光照的情况下，能够发射出一定波长的荧光，通过荧光的信号强度来实现待测物的浓度检测[30]。图2.2荧光免疫层析试纸条荧光免疫层析技术是在荧光标记和免疫层析技术的基础上建立的一种检测技术，
【参考文献】：
期刊论文
[1]在高龄女性促排卵中GnRH拮抗剂方案与高孕激素状态促排卵方案的比较[J]. 张婕,徐望明,桂娟,徐天星. 生殖医学杂志. 2019(11)
[2]卵泡期高孕激素状态下促排方案与微刺激方案在卵巢低反应患者应用效果的Meta分析[J]. 黄馨月,杨一华,冯煜,覃爱平. 生殖医学杂志. 2019(10)
[3]Oriented Antibody Immobilization and Immunoassay Based on Boronic Acid-containing Polymer Brush[J]. Jie Zhao,Ru Mo,Li-Mei Tian,Ling-Jie Song,Shi-Fang Luan,Jing-Hua Yin,Lu-Quan Ren. Chinese Journal of Polymer Science. 2018(04)
[4]甲状旁腺激素荧光免疫层析定量检测技术的研制及应用研究[J]. 朱利国,邹贤,范俊,周锦,黄飚. 现代免疫学. 2018(01)
[5]沙门氏菌检测技术研究进展[J]. 李杰,丁承超,翟续昭,王广彬,刘武康,曾海娟,王淑娟,孙静娟,董庆利,刘箐. 微生物学杂志. 2017(04)
[6]便携式上转换荧光试纸条检测仪的研制[J]. 董国亚,赵翔,张燕,孙传强. 光学精密工程. 2017(03)
[7]时间分辨荧光免疫分析技术在医学领域的应用[J]. 史咏梅,何晖,冯子力,谭华,伍碧梅,朱海,涂承宁,柯明剑,叶立青,唐明慧,杨泽,汪海波. 国际检验医学杂志. 2015(19)
[8]荧光微球时间分辨免疫层析技术定量检测甲胎蛋白的研究[J]. 郭明明,周衍,周剑波,俞静文,陈燕,范俊,黄飚. 免疫学杂志. 2015(10)
[9]荧光免疫层析分析仪的设计分析[J]. 刘鑫. 生命科学仪器. 2015(03)
[10]荧光免疫层析试条光电信号处理及特征量选取[J]. 高跃明,李天麒,林传阳,潘少恒,韦孟宇,杜民. 电子测量与仪器学报. 2015(05)
博士论文
[1]激光诱导荧光微生物检测技术研究[D]. 刘方武.中国科学院研究生院（上海技术物理研究所） 2014
[2]胶体金免疫层析和实时荧光PCR在分枝杆菌快速检测与鉴定中的应用研究[D]. 尹小毛.南方医科大学 2014
[3]抗原表位肽的快速筛选鉴定及其在免疫检测和抗体制备中的应用[D]. 张文红.第四军医大学 2005
硕士论文
[1]窄峰宽荧光发射碳纳米点的合成与发光机理研究[D]. 孙铭鸿.中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所) 2019
[2]荧光免疫分析仪的分析与设计[D]. 宋健.天津理工大学 2019
[3]不同湿度环境下CH3NH3PbI3薄膜的稳定性研究[D]. 赵明明.河北大学 2016
[4]智能便携式C-反应蛋白荧光检测系统[D]. 王桃.湖南师范大学 2016
[5]荧光免疫试条定量检测仪的研究[D]. 董佳.南华大学 2016
[6]基于嵌入式Linux的扫描式荧光仪的研发[D]. 熊有郑.厦门大学 2014
[7]免疫荧光检测仪的硬件设计与实现[D]. 肖泓.杭州电子科技大学 2014
[8]基于STM32的荧光分析仪的软件设计[D]. 曹明勤.杭州电子科技大学 2014
[9]便携式免疫层析试纸条检测仪的设计与实现[D]. 戴璇.上海交通大学 2014
[10]荧光免疫试条定量检测仪的设计与开发[D]. 李晓婷.浙江大学 2014
本文编号：3383120
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