微型多室电泳活性成分筛选系统的研制

作     者：张锌杰 

作者单位：延边大学 

学位级别：硕士

导师姓名：朴相范;王洪军

授予年度：2021年

学科分类：1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 100704[医学-药物分析学] 07[理学] 070302[理学-分析化学] 0703[理学-化学] 10[医学] 

主      题：多室电泳 药物活性成分 迁移率 IAP15W413AS单片机 

摘      要：药物活性成分筛选技术是指从复杂样品中筛选出对治疗疾病具有协同作用的活性成分的技术,其中活性成分通过干扰生物细胞的网络可以实现治疗疑难杂症的目的。现有的药物活性成分筛选技术由于筛选的复杂性,无法满足筛选活性成分快速准确、简单方便且高重现性的要求,为了克服上述缺点,提高活性成分筛选的可靠性和加快分析检测的速度,本学位论文研制一种基于多室电泳分离技术的微型多室电泳活性成分筛选系统,该系统主要由冷凝结构、循环结构、动力结构、分离结构和人机交互界面5个部分组成,采用IAP15W413AS单片机作为该系统的控制核心。首先,根据多室电泳分离的原理设计了用于分离靶蛋白复合物和小分子成分的电泳槽模型。同时该系统通过2个蠕动泵和1个气泵实现了电解液循环流动功能,并且通过大功率冷凝片和散热器对电泳槽温度进行冷凝,实现了电泳槽和电泳仪的一体化。其次,设计了冷凝器控制电路、电泳电压控制电路、电泳电流检测电路、温度检测电路、气泵驱动电路、蠕动泵驱动电路、单片机接口电路、电源电路等硬件电路,同时对系统各模块之间的控制和联系进行程序编写和调试,完成了系统的硬件和软件设计。最后,对调试完成的实验样机进行性能测试,通过实验,验证了该系统蠕动泵在0～30m L/min流速范围内流速误差不超过2%,同时电泳槽冷凝温度控制在10～20℃,稳定后温度误差±0.2℃,符合系统设计的性能指标。通过对HSA标准样品进行活性成分筛选实验,验证了只需短短10分钟的电泳时间,目标物的迁移率就可达到70%以上,相比于传统活性成分筛选技术大约50%的迁移率,该系统大大提高了活性成分的筛选效率和重现性。