基于倏逝波的光纤溶血检测技术研究

来源 :西安工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:MYUCHUAN
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
血液在人体心脏和毛细血管中不断循环,进而解决人体基本需求。血液内红细胞会因为人体病变或是其他因素而引起破坏,从而造成血红蛋白的溢出,即为溶血。溶血的即刻测定,能够准确有效的诊断疾病的出现。而溶血测定的关键,在于对红细胞与游离血红蛋白的高效分离和对游离血红蛋白含量的精确测定。而现有的溶血测量方法存在过程复杂且会产生环境外污染等问题,因此高效准确、无污染地进行溶血测定意义重大,具有重要探讨价值。光纤倏逝波生物传感器具有免标记、实时性好、抗电磁干扰等诸多优点,并且不受纤芯表面除倏逝光波场以外的生物元素的影响,拥有超高的探测灵敏度。因此本文设计了基于光纤倏逝波测量的溶血检测新方案,主要研究内容如下:首先,全面探讨目前所用离心法缺陷问题,同时并针对血液中只含有游离的血红蛋白的需求,设计出微纳过滤结构进行红细胞滤除,另外通过刻蚀技术由单晶硅片上加工出布满5um孔微滤芯片。然后,根据光纤倏逝波传感原理,利用二氧化碳激光熔接机对多模光纤做拉锥处理,再与微滤芯片和保护外壳结合形成光纤倏逝波溶血检测传感器。最后,搭建了光纤倏逝波溶血检测系统,通过以FPGA为内核芯片的控制电路进行光谱数据采集,利用强度解调算法对光谱数据进行解算,以快速准确地得到血红蛋白浓度。根据以上研究内容,实验测得血液中血红蛋白含量准确度达到了5mg/L。由于人工溶血配置不同浓度的血红蛋白溶液过程中,实际、理想稀释程度间难免出现相应偏差,测量浓度与实际浓度相比,最大测量误差为9.35%。
其他文献
岩土工程中存在大量地质结构复杂、稳定性问题突出的深部岩体,而深部岩体工程灾害防控的关键技术一直是岩土工程领域的热点问题。恒法向应力(CNL)边界条件仅适用于浅层岩体工程,而深部岩体工程在开挖过程中属于恒法向刚度(CNS)边界条件。目前,岩石常规三轴试验机一般都是CNL边界条件,对CNS边界条件的研究多集中于剪切试验。本文在已有的砂岩、大理岩和花岗岩的物理力学性质和矿物细观参数的基础上,利用PFC建
学位
近年来,我国大规模的工程日渐增多,越来越多的工程项目涉及到边坡安全问题,而岩体是岩质边坡的重要组成部分,岩体内部包含着不同产状、不同分布以及不同性质的结构面,结构面的性质会影响到岩体的稳定程度。通过大量的实际工程表明,沿着软弱结构面容易发生边坡失稳现象,因此,对结构面的一些特征参数进行分析具有重要意义。本文通过对广西壮族自治区桂林市地区的调查和测量,可得到多组样本数据分别是粗糙度JRC、壁岩强度J
学位
当前,我国医疗资源分布不均衡,为了摆脱因资源倾斜限制基层医疗机构发展的困境,推动现场快速检测技术发展具有重要意义。显微镜作为一种直观的检测工具,往往在现场检测中扮演着一个重要的角色。在现有应用中,显微镜往往模式单一,且由于条件限制,细胞样本可能未经染色,对于近透明的相位样本,传统的明场成像往往不能获得理想的显微图像。使用暗场成像或者相衬成像,可以增强对比度,观察效果优于明场。但是具有多模式的显微镜
学位
装备于机载平台上的目标识别系统具有应用范围广、机动性强、监测效率高等优点,是一种军民两用技术。本文依托于航空科学基金项目,针对机载光电观测系统信息处理硬件资源有限、目标识别背景变化大、识别难度高等难题,开展基于嵌入式平台上的小型化、轻量化的目标识别及任务决策应用技术研究。从深度学习网络优化、深度学习目标识别在嵌入式平台实现技术以及任务决策等方面开展研究工作。主要研究内容如下:(1)完成了单阶段目标
学位
煤矿进入深部开采后,受复杂地质、应力条件以及开采扰动的影响,深部煤岩体工程发生了一系列与浅部煤岩体工程有迥异的科学特征现象,高地应力作用下煤岩交界处存在一些性质介于煤岩之间的软弱层,在静动载荷作用下极易发生超低摩擦效应,继而诱发冲击地压动力灾害。以更加符合煤矿实际的岩-煤-岩工程结构为研究对象,通过理论分析与数值模拟相结合的方法,探究岩-煤-岩结构体弱层复杂接触力学行为和运动机制,静动荷载作用下煤
学位
随着建设工程的快速发展,产生了大量的淤泥废土,淤泥具有含水量高、压缩性高、强度低、有机质含量高等特点。为更好地实现废弃土资源化,国内外学者针对改良淤泥力学与变形性能做了大量研究,其中化学固化处理是较为常见的方法之一,将固化剂拌入淤泥中,通过一系列化学反应提高淤泥的物理力学性能指标。改良后的淤泥作为路基填料不仅要承受车辆循环荷载,还要经历晴雨天气的影响。因此,本文利用GDS动三轴仪研究了新型海砂复合
学位
随着我国西部大开发与“一带一路”战略的深入实施,在青藏高原等高寒地区修建的工程日益增多。受昼夜温差和季节交替导致的大温差变化作用,岩体结构劣化严重,极大影响了高寒区岩体工程的正常运行。因此,冻融岩体损伤的规律及致灾机理的研究对于高寒地区工程建设与维护具有重要理论和实践意义。本文主要针对冻融条件下岩石的损伤特性及控制性结构面剪切力学特性展开研究,借助MTS 815力学试验机、高精度CT扫描仪等先进设
学位
煤炭在我国的主要能源中占据主要地位。近年来,随着开采深度的日益增大,深部地下工程灾害也与日俱增,对煤炭资源的安全高效开采带来巨大的威胁。无煤柱切顶卸压自成巷技术的出现有效的解决了深部地下工程开采过程中的一系列灾害问题。该技术基于“切顶短壁梁”理论,通过对工作面采空区顶板岩层进行预裂,切断采空区岩体和留巷顶板之间的联系,将不稳定的“长壁梁”转化为稳定的“短壁梁”,使岩体在应力和自重条件下自行垮落堆积
学位
在能源危机与环保压力日益加大的今天,为解决城市交通拥堵、实现城市空间布局调整,各大城市掀起地铁建设高潮。在地铁施工中,存在着施工空间狭窄、粉尘噪音污染严重、交叉作业产生的风险,这些制约施工安全的要素愈发受到重视。建立科学、规范和高效的双重预防机制能够有效提高安全管理水平,虽然经过几年的初步探索与实践,但双重预防机制依然存在着机制构建不规范、形式化严重和信息化水平低等诸多问题。因此,本文立足工程实际
学位
电火工品是目前应用最多的火工品,随着应用环境的日益恶化,对其要求越来越高,通常要求高安全性和高可靠性同时满足。但电火工品属于线性换能,其遭受电磁意外刺激时的响应模式多为感应电流,感应电流使换能元加热从而导致火工药剂意外发火或者换能元损伤而影响性能。即损伤机理与正常发火机理相同,这意味着,如果需要提高安全性就必须提高安全电流(最大不发火电流),使其钝感化,这势必会使可靠性降低。换能元是电火工品的核心
学位