基因扩增仪是生命科学领域重要的仪器设备,在基因研究中起着重要的作用。但是目前我国的基因扩增仪研究成本较高,性能指标也不及国外,因此导致大部分采用进口。研究智能化与便携化的基因扩增仪具有重要意义,也是一个重要的发展趋势。环介导等温扩增(LAMP)是一种新颖的核酸等温扩增方法。相比传统聚合酶链反应(PCR)能避免温度循环带来的困难,具有高灵敏度、高特异性和检测简单的优点。本文基于LAMP反应,以便携化、智能化、高通量和易集成为原则,搭建了基于LAMP的温度控制系统以及扩增产物的光检测系统。采用旋转滑移芯片作为样品载体,搭建LAMP扩增的恒温装置,使用半导体热电制冷器对装置进行加热和制冷。设计以LED为激发光源,光电二极管采集荧光的光学装置,对芯片中样品进行激发和信号采集。ARM处理器的性价比高并且速度快,广泛应用于控制领域。系统利用基于Cortex-M3内核的ARM处理器(STM32),设计了温度控制电路、小信号调理电路、LED恒流驱动电路、液晶显示以及按键和指示电路等。采用温度传感器DS18B20测温并反馈给处理器。鉴于扩增反应的精度要求,软件部分使用了PID控制算法。通过传感器反馈的实时温度值以及内置PWM输出来驱动半导体制冷器加热和制冷。本系统对光电小信号的处理采用了硬件滤波和巴特沃斯软件滤波相结合的办法。软件滤波能克服硬件滤波不彻底和易受干扰的缺点。经过实验测试,本系统能够长时间稳定运行。温度控制精度达±1oC;光检测系统对钙黄绿素检测限达2μM,满足LAMP温度控制和检测的要求。最后完成模块的安装和调试,形成一种便携式LAMP扩增与检测样机,结构紧凑,工作性能稳定。在样机中对病原体进行扩增和检测实验,检出率达100%,达到预期效果。