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免疫分析技术基于抗原与抗体的特异性结合原理,通过标记抗原或抗体中的一种物质来测定另一种物质的含量,已成为现代医学检测重要组成部分。免疫分析技术不仅在医学检测和临床诊断中取得了广泛应用,而且还可应用于环境检测、食品安全、毒品检测等领域。免疫荧光分析技术中的时间分辨免疫荧光分析技术(TRFIA)是一种较新的超微量分析方法,具有标记物制备简单、多标记、可重复测试等特点,其检测灵敏度和特异性已经超过了放射免疫分析法和酶联免疫吸附法。TRFIA还有一个优点是容易实现小型化检测仪器的设计,通过结合免疫层析技术,可以减小检测试剂条的体积、简化检测分析模块并实现快速检测功能。TRFIA迎合了当前即时检测(POCT)所需的方便、快速、高效的特性,在国内外受到了广泛关注,国外的科研机构和企业对TRFIA检测分析仪器的研发较早,而国内在仪器的检测精度和功能上都相对落后于国外。论文在TRFIA基本原理研究的基础上,结合嵌入式微处理器技术和光电传感器技术,设计并开发了TRFIA分析仪系统,并在其系统上开展了关键技术研究。具体完成的研究工作包括:(1)基于TRFIA原理完成了TRFIA分析仪系统总设计。分析了系统中各个模块的功能以及相互关系,并论证了微控制器、紫外光源、光电探测器件等核心模块的设计方案。(2)完成了TRFIA分析仪硬件电路部分的设计与开发。主要模块包括:微控制器、紫外LED、电机驱动、光电门、光电传感器、信号调理电路、模数转换器、FLASH储存器、电源、显示器以及其它各接口电路等。整个电路系统以嵌入式微处理器STM32F103为控制和计算核心,以紫外LED为荧光物质的激励光源,以硅光电二极管为信号探测器,并包括其它的必要接口和外设,能够实现层析试剂条的检测和结果显示。(3)完成了TRFIA分析仪软件设计与开发。软件部分基于实时操作系统FreeRTOS和HAL库开发,使用了Keil MDK-ARM集成开发环境进行代码编写和程序编译下载。系统软件运行在微控制器STM32F103中,实现各外设驱动、扫描过程控制、数据处理等任务。(4)在开发的系统平台上,开展了关键技术研究。研究包括时间分辨采集方法、峰值检测、基底估计等数据处理方法,此外还对测量间隔、照射强度等参数进行了实验性研究。(5)对系统精度进行了测试,测试结果表明,该仪器在测量浓度大于100μg/m L的试剂条时具有较好的测量重复性(CV<0.2%),在1μg/m L时仍具有稳定的测试结果(CV=2.6%)。该仪器的测量动态范围广,有较好的即时检测应用前景。