96孔实时荧光定量PCR检测系统的开发

论文摘要

实时荧光定量PCR(Polymerase Chain Reaction)检测系统是当前临床核酸检测、分子诊断以及生命科学研究的关键设备,目前广泛应用于生物学及医学研究的各个领域。实时荧光定量PCR检测系统的研究和开发,对提高和改善我国在目前国际先进生物学及医学研究仪器设备,特别是改善分子遗传学研究所必须的仪器设备产品的研究和开发的相对落后状态,新产品参与国际竞争方面具有很大的现实意义。本文介绍了实时荧光定量PCR检测系统实现的基本原理,杭州博日科技有限公司开发的具有国际先进水平的LineGene9600实时荧光PCR检测系统的荧光检测系统构成及热循环控制系统、数据分析软件、DNA核酸定量分析软件等技术的原理及相关内容,对其实现快速升降温、温度精确控制与保持的硬件系统地设计原理方法及数据处理软件等分析介绍。该项目通过采用新型结构底部扫描专利技术对PCR热循环系统中多路试剂的检测,PC机与检测仪的多种通讯方式,核酸定量分子诊断分析软件的开发原理、结构,实现了核酸的组成成分的自动分析处理。同时也对目前行业所采用的主流产品特点及开发的较全面地分析总结,对实时荧光定量PCR仪器的优缺点及将来的发展作了较全面分析及探讨。本文对现有主流实时荧光定量PCR检测系统和LineGene9600实时荧光PCR检测系统项目开发中采用的关键技术和新开发配套的软件系统进行了研究探索,成功地开发完成了该产品项目,并打入了国际市场销售,得到了公司总部的科技进步奖励。虽然目前荧光定量PCR检测系统产品已达到相当先进水平的阶段,但随着各种新科技,新技术的不断涌现,我们也要不断去发展完善、研究和开发更先进的核酸分子分析设备参与市场竞争。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 背景
• 1.2 国内外发展现状
• 1.2.1 PCR 检测系统的历史发展状况
• 1.2.2 当前国际最新PCR 检测系统的发展方向
• 1.3 实时荧光定量的开发意义
• 第2章 实时荧光定量 PCR 检测系统的结构
• 2.1 实时荧光定量PCR 技术原理
• 2.1.1 实时荧光定量PCR 技术介绍
• 2.1.2 分析原理
• 2.2 实时荧光定量PCR 系统结构构成
• 2.3 主要结构构成
• 2.3.1 LineGene9600 荧光定量PCR 系统外观
• 2.3.2 LineGene9600 荧光定量PCR 系统组要结构
• 2.4 LineGene9600 荧光定量PCR 系统采用的关键技术与解决方案
• 2.4.1 底部检测技术
• 2.4.2 温度传感器及温度控制器的选择
• 第3章 控制与检测电路分析设计
• 3.1 控制与检测电路原理
• 3.2 电源设计
• 3.3 X,Y 轴电机驱动电路设计
• 3.4 光电倍增管汇集板设计
• 3.5 主驱动板的设计
• 3.6 外部接口设计
• 第4章 数据分析软件设计
• 4.1 荧光定量PCR 检测系统软件的功能概述
• 4.1.1 软件启动界面
• 4.2 主要功能介绍：检测程序的设置
• 4.2.1 检测程序的组成
• 4.2.2 设置检测程序步骤
• 4.2.3 用户名称的输入
• 4.2.4 试验名称的输入
• 4.2.5 热盖的设置
• 4.2.6 加液量的设置
• 4.2.7 分析模式的设置
• 4.2.8 循环/恒温分析模式的设置
• 4.2.9 熔解曲线分析模式的设置
• 4.2.10 结束运行模式的设置
• 4.2.11 样本信息的输入
• 4.2.12 检测试管显示区设置
• 4.2.13 组别设置
• 4.2.14 浓度输入
• 4.2.15 染料添加
• 4.2.16 样本信息编辑
• 4.2.17 样本信息栏目的选择
• 4.2.18 自定义样本信息栏目
• 4.2.19 梯度温度计算
• 4.2.20 通道增益设置
• 4.2.21 自动增益校准功能
• 4.2.22 添加自定义染料
• 4.2.23 模块扫描方式
• 4.2.24 系统提示与报警
• 4.2.25 调入用户自定义参数
• 4.2.26 保存为用户自定义参数
• 4.3 检测程序文件的运行
• 4.3.1 试剂样本的准备
• 4.3.2 检测文件的运行
• 4.3.3 检测结果文件的保存
• 4.4 运行过程中的系统显示及操作
• 4.4.1 增加、减少循环
• 4.4.2 终止程序运行
• 4.4.3 热盖非正常开启处理
• 4.4.4 荧光选择、分组选择
• 4.4.5 梯度温度的显示
• 4.4.6 荧光曲线显示调整
• 4.4.7 荧光曲线显示方式
• 4.4.8 运行中温度—时间的显示
• 4.4.9 仪器上的工作状态显示灯
• 4.4.10 备份文件的应用
• 第5章 96 孔荧光定量PCR 检测系统项目总结
• 5.1 LineGene9600 荧光定量PCR 检测系统现状
• 5.2 LineGene9600 荧光定量PCR 检测系统目前的不足
• 5.2.1 实时荧光定量技术有待完善
• 5.2.2 产品结构原理有待完善
• 5.3 荧光定量PCR 检测系统产品展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间参加的科研项目和成果