基因扩增仪(PCR仪)温度校准装置的研究

摘要

随着生命科学技术的发展,基因扩增仪成了分子生物学领域的重要分析设备。基因扩增仪也称聚合酶链式反应仪(Polymerase Chain Reaction Instruments,以下简称PCR仪),是一种使DNA聚合酶在指定的温度场条件下发生基因复制的仪器。PCR仪是通过热循环的温度变化控制实现DNA的变性和复制,温度控制水平决定了基因扩增仪的质量,因此对 PCR仪进行有效的温度校准具有重要的意义。本课题主要开发了新型的PCR仪温度校准装置,对其各部分进行了详细设计,并依据国家校准规范规定的基因扩增仪温度校准方法对其进行了评价具体包括以下三个部分:
　　1)概述了基因扩增仪与其校准方法在国内外的发展情况和国内法规状况。并着重对现今基因扩增仪温度校准方法及相关设备的优缺点进行了总结。在此基础上,根据其校准特点,研制出一套有线校准系统和一套无线校准系统,并详细论述了该系统的设计方案以及构成。
　　2)基于对基因扩增仪温度测试环境的仔细分析,选定了合适的热敏电阻温度传感器并设计了传感器的外型。有线校准系统采用USB通讯,无线校准系统基于Zigbee射频技术,设计完成针对性的测试系统的硬件电路。设计了系统的软件,包括系统下位机软件和系统上位机操作软件,给出了系统下位机软件的数据收发格式,并详细介绍了系统操作软件的构成。
　　3)研制了专门的计量装置对本文研制的基因扩增仪温度校准装置进行定标与评价,实验验证了装置的性能,包括系统的准确度、重复性、稳定性、示值误差的不确定度等。实验证明,本课题研制的这套系统有较好的可靠性,可以较好地完成基因扩增仪的温度校准工作,弥补了市场上现有检测设备的缺陷,填补国内此项设备的空白。

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第一章 绪论

1.1 课题来源

1.2 课题研究的目的及意义

1.3 基因扩增仪（PCR仪）温度校准装置综述

1.4 本论文主要工作

1.5 本文内容简介

第二章 基因扩增仪（PCR仪）温度校准装置总体方案

2.1 基因扩增仪（PCR仪）温度校准装置概述

2.2 基因扩增仪（PCR仪）温度校准装置组成及工作原理

2.3 热敏电阻温度传感器优化控制

2.4 本章小结

第三章 基因扩增仪温度校准装置的数据采集模块设计

3.1 数据采集模块

3.2 采集模块下位机的软件设计

3.3 本章小结

第四章 上位机处理模块设计

4.1 上位机处理模块开发环境

4.2 系统程序界面

4.3 数据接收及处理

4.4 PCR仪自动温度控制时序判断及数据采集报告

4.5 本章小结

第五章 系统标定与性能实验检测结果分析

5.1 基因扩增仪温度校准装置的专用计量装置

5.2 系统传感器标定与系统采集准确度验证实验

5.3 基因扩增仪（PCR仪）温度校准装置应用结果验证

5.4 本章小结

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢