基于LabVIEW的光學SPR生物傳感器的數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)研究.pdf

1、光學表面等離子體共振(SurfacePlasmonResonance,SPR)傳感技術是一項新興的生物化學檢測技術。光學SPR傳感技術具有免標記檢測、實時監(jiān)測生物反應的動力學過程、無損檢測等獨特的優(yōu)點,在藥物篩選、環(huán)境監(jiān)測、生物醫(yī)學、毒品及農(nóng)業(yè)等許多重要領域具有廣闊的應用前景。通常,國際上光學SPR生物傳感器數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)由專用的嵌入式數(shù)據(jù)采集器與PC機聯(lián)用而實現(xiàn),由嵌入式微處理器完成大量的光電數(shù)據(jù)采集與處理工作,而基于PC機的軟件

2、部分僅完成后續(xù)信號的傳輸與顯示,此外,光學SPR生物分析儀與PC機的通信接口采用的是RS-232標準接口,這樣,不利于實現(xiàn)生物分析儀的小型化,且在PC機上無法實現(xiàn)光學SPR生物分析儀的儀器化。隨著虛擬儀器技術的發(fā)展,利用虛擬儀器技術實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和傳輸、數(shù)據(jù)的格式轉換、共振位點的求解和參數(shù)設置等數(shù)據(jù)處理工作具有高效、易于維護等強大的優(yōu)勢。因此,研究基于虛擬儀器技術的光學SPR生物分析儀的數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)具有重大的實用價值。
　　

3、 本系統(tǒng)設計的關鍵是基于虛擬儀器概念進行了光學SPR生物分析儀的創(chuàng)新設計。論文圍繞光學SPR生物傳感器的數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)設計,系統(tǒng)地研究了光學SPR生物傳感器的工作原理及實現(xiàn)方法,光學SPR生物分析儀國內外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,虛擬儀器技術在測試測量儀器中的作用以及虛擬儀器實現(xiàn)技術；提出了一種基于虛擬儀器技術實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與分析的設計方法,采用美國Ti公司的集成式光學SPR傳感器TSPR1K23獲取光電信號；以嵌入式微控制器為核心設計了

4、前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；采用USB—UART橋接芯片CP2102設計儀器與PC機通信接口；然后采用虛擬儀器開發(fā)平臺—LabVIEw編寫虛擬儀器面板-HPSPR8000,完成了光學SPR生物分析儀的前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采樣和處理,實現(xiàn)了包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、實時顯示及曲線存儲等功能。論文用不同體積分數(shù)的乙醇對虛擬儀器型光學SPR生物分析儀-HSPR8000軟件進行實測實驗,實驗結果表明虛擬面板操作方便,能夠友好地實時顯示光學SPR共振曲線及