全自动特定蛋白检测装置的研制

作     者：郭红壮 

作者单位：长春理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：宫平

授予年度：2021年

学科分类：08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 0811[工学-控制科学与工程] 

主      题：特定蛋白检测 光信号检测 即时检测 三维运动平台 

摘      要：特定蛋白,是一些来源于组织细胞,广泛存在于血清之中的含有特定功能的蛋白质,很多疾病都可以引起血清蛋白质的变化,特定蛋白也因此成为重要的临床检验指标。蛋白质具有良好的抗原性,可以采用抗原—抗体反应对具有某一特定抗原性的蛋白质进行测定,故又称特定蛋白检测。中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白、微量白蛋白、肌酐、肌酸激酶等蛋白质或化学物质的检测对早期肾损伤、糖尿病肾病、心肌疾病的诊断具有重要意义。本文采用朗伯-比尔定律为基本检测原理,设计并开发了一款针对上述物质检测的全自动特定蛋白检测装置。装置利用光电传感器的光电效应,采用比浊法或比色法检测透过样本的相对吸光度或绝对吸光度的方法定量检测样本中的物质含量。装置主要包括光学系统设计、液路系统设计、机械结构设计、硬件电路设计及嵌入式编程等几部分,具有体积小、检测速度快、检测精准度高等特点。性能验证实验结果表明,依据文章所述设计方案搭建的全自动特定蛋白检测装置具有良好的非生物性能及生物性能。光源恒流源最大电流差值7 m A,100μL取液量误差值小于4μL,恒温区域控温稳定性±0.1℃,信号检测单元输出稳定性±10 m V,三维运动平台重复运动最大误差76.667μm;装置在检测中性粒细胞运载蛋白(NGAL)、微量白蛋白(m ALB)、肌酐(CRE)、肌酸激酶(CK)等生化项目线性较好,R分别为0.990、0.987、0.987、0.989。与日立7180全自动生化分析仪进行临床对比,检测结果符合度较高,白蛋白(ALB)阴性符合率92.06%,阳性符合率89.36%,ALB/CRE阴性符合率87.18%,阳性符合率92.96%。按文中所述方案搭建的全自动特定蛋白检测装置的各项参数满足中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白、微量白蛋白、肌酐、肌酸激酶等生化指标的检测需求。本文的研究结果为全自动特定蛋白检测装置的开发提供了实验基础。