一種基于LabVIEW平臺的熒光檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于LabVIEW平臺的熒光檢測系統(tǒng)，包括上位機(jī)和下位機(jī)，上位機(jī)是搭載LabVIEW平臺的PC機(jī)，下位機(jī)包括：單片機(jī)控制裝置、條碼掃描裝置、光電接收裝置、樣本載送裝置和激光裝置；樣本載送裝置配有兩套電機(jī)-導(dǎo)軌；激光裝置設(shè)計(jì)成激光器易于拆卸更換的結(jié)構(gòu)。本案所公開的一種基于LabVIEW平臺的熒光檢測系統(tǒng)，能夠適應(yīng)多種場合的熒光檢測，自由度較高；同時(shí)LabVIEW程序相對容易修改，能夠滿足實(shí)驗(yàn)人員的多樣化需求；在實(shí)際檢測過程中，除加樣之外的工作均實(shí)現(xiàn)自動化，提高了檢測精度，提升了儀器的自動化程度、可靠性和自由度，具有較高的實(shí)用價(jià)值。
【專利說明】—種基于LabVIEW平臺的熒光檢測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種熒光檢測系統(tǒng)，特別涉及一種基于LabVIEW平臺的熒光檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]免疫熒光技術(shù)是將抗原抗體反應(yīng)的高度特異性與熒光的敏感可測性有機(jī)的結(jié)合在一起，以熒光物質(zhì)為示蹤劑標(biāo)記抗原或抗體制成的特異性試劑，用于檢測相應(yīng)的抗體或抗原的技術(shù)。免疫熒光檢測使用特定的廣元照射抗原抗體結(jié)合物中的熒光物質(zhì)，輻射出熒光，利用熒光檢測系統(tǒng)來進(jìn)行定量檢測。這種方式具有準(zhǔn)確、靈敏、快速的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛的應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、生物學(xué)和藥學(xué)領(lǐng)域。
[0003]目前市場上的熒光檢測系統(tǒng)都是專門針對于某種特定的試劑條來進(jìn)行檢測，而在科學(xué)技術(shù)的研究過程中，尤其是試劑的研制過程中，能夠適應(yīng)多種試劑條，自由度更高的熒光檢測平臺的需求越來越大。
[0004]現(xiàn)有的熒光檢測系統(tǒng)有以下不足:
[0005]現(xiàn)有的熒光檢測系統(tǒng)都是針對其特定的試劑條或試劑片來配合使用，如果實(shí)驗(yàn)者想使用自己制作的試劑條來做科學(xué)實(shí)驗(yàn)的話，將很難匹配的起來。
[0006]現(xiàn)有的熒光檢測系統(tǒng)基本是采用單片機(jī)來作為中央處理單元對采集的信號進(jìn)行處理。由于單片機(jī)資源的有限，很難對數(shù)據(jù)做大量的處理和分析，因此其結(jié)果的準(zhǔn)確性還有待加強(qiáng)，且分析內(nèi)容不夠全面。
[0007]現(xiàn)有的熒光檢測系統(tǒng)的發(fā)射光都固定為特定的波長，檢測不同的抗原抗體結(jié)合物所需的光波長往往不特定，因此檢測范圍有限。
[0008]現(xiàn)有的熒光檢測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理過程集中在單片機(jī)中完成，這就使得其處理算法固定，不能夠按照實(shí)驗(yàn)者的思路來進(jìn)行部分算法的調(diào)整。
[0009]這些問題一直是試劑研究人員比較頭疼的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0010]針對上述產(chǎn)品中存在的不足之處，本實(shí)用新型提供一種基于LabVIEW平臺的熒光檢測系統(tǒng)，能夠適應(yīng)多種場合的熒光檢測，自由度較高；同時(shí)LabVIEW程序相對容易修改，能夠滿足實(shí)驗(yàn)人員的多樣化需求；在實(shí)際檢測過程中，除加樣之外的工作均實(shí)現(xiàn)自動化，提高了檢測精度，提升了儀器的自動化程度、可靠性和自由度，具有較高的實(shí)用價(jià)值。
[0011]本實(shí)用新型所提供的一種基于LabVIEW平臺的熒光檢測系統(tǒng)，包括上位機(jī)和下位機(jī)，所述下位機(jī)包括:單片機(jī)控制裝置、條碼掃描裝置、光電接收裝置、樣本載送裝置和激光裝置；
[0012]所述上位機(jī)是搭載LabVIEW平臺的PC機(jī)；
[0013]所述樣本載送裝置包括:
[0014]機(jī)架，所述機(jī)架設(shè)有一塊用于承載電機(jī)和導(dǎo)軌的水平設(shè)置的基板；[0015]第一載送機(jī)構(gòu)，包括第一電機(jī)、第一導(dǎo)軌、第二導(dǎo)軌、第一絲杠及第一載物臺；所述第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌平行間隔設(shè)置于所述基板上，所述第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌分別設(shè)有一滑塊，所述滑塊用于支撐上方的第一載物臺；所述第一電機(jī)設(shè)置在第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌之間并固定連接于基板上，所述第一電機(jī)的輸出端連接所述第一絲杠，所述第一絲杠與所述第一導(dǎo)軌、第二導(dǎo)軌平行，所述第一絲杠設(shè)有一螺母，所述螺母固定連接于所述第一載物臺下方；
[0016]第二載送機(jī)構(gòu)，包括第二電機(jī)、第三導(dǎo)軌、第四導(dǎo)軌、第二絲杠及第二載物臺；所述第三導(dǎo)軌和第四導(dǎo)軌平行間隔設(shè)置于所述第一載物臺上，且在空間上與所述第一導(dǎo)軌、第二導(dǎo)軌相互垂直，所述第三導(dǎo)軌和第四導(dǎo)軌分別設(shè)有一滑塊，所述滑塊用于支撐上方的第二載物臺；所述第二載物臺的尺寸小于所述第一載物臺的尺寸，所述第二電機(jī)設(shè)置在第三導(dǎo)軌和第四導(dǎo)軌之間并固定連接于第二載物臺上，所述第二電機(jī)的輸出端連接所述第二絲杠，所述第二絲杠與所述第三導(dǎo)軌、第四導(dǎo)軌平行，且在空間上與所述第一絲杠相互垂直，所述第二絲杠設(shè)有一螺母，所述螺母固定連接于所述第二載物臺下方；
[0017]所述激光裝置包括激光器、激光器固定件和一塊印制電路板；所述激光器固定件固定連接在所述印制電路板上，所述激光器固定件上設(shè)有激光器引腳卡孔和卡孔釋放按鈕，其用于固定或拆卸所述激光器。
[0018]優(yōu)選地，所述的一種基于LabVIEW平臺的熒光檢測系統(tǒng)，所述單片機(jī)控制裝置包括:供電模塊、光電檢測模塊、條碼掃描驅(qū)動模塊、激光器驅(qū)動模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊及上位機(jī)通訊模塊；其中，
[0019]所述供電模塊用于提供整套電路工作所需的電流；
[0020]所述光電檢測模塊與所述光電接收裝置相連，用于控制信號的采集、放大及過濾；
[0021]所述條碼掃描驅(qū)動模塊與所述條碼掃描裝置相連，用于控制試劑片上條碼信息的讀??；
[0022]所述激光器驅(qū)動模塊與所述激光裝置相連，用于為激光器提供恒定的電流使其保持穩(wěn)定光強(qiáng)；
[0023]所述電機(jī)驅(qū)動模塊與所述第一電機(jī)、第二電機(jī)相連，用于控制電機(jī)的運(yùn)行進(jìn)而控制樣本載送裝置的運(yùn)動；
[0024]所述上位機(jī)通訊模塊與所述PC機(jī)相連，用于控制數(shù)據(jù)信息的傳輸；
[0025]所述單片機(jī)模塊分別與供電模塊、光電檢測模塊、條碼掃描驅(qū)動模塊、激光器驅(qū)動模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、上位機(jī)通訊模塊相連，用于控制數(shù)據(jù)的接收、預(yù)處理及與上位機(jī)的信
息交互。
[0026]本實(shí)用新型的有益效果是:該熒光檢測系統(tǒng)能夠適應(yīng)多種場合的熒光檢測，自由度較高；同時(shí)LabVIEW程序相對容易修改，能夠滿足實(shí)驗(yàn)人員的多樣化需求；在實(shí)際檢測過程中，除加樣之外的工作均實(shí)現(xiàn)自動化，提高了檢測精度，提升了儀器的自動化程度、可靠性和自由度，具有較高的實(shí)用價(jià)值。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本實(shí)用新型所述的一種基于LabVIEW平臺的熒光檢測系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖2為本實(shí)用新型所述的一種基于LabVIEW平臺的熒光檢測系統(tǒng)中單片機(jī)控制裝置電路部分組成圖。
[0029]圖3為本實(shí)用新型所述的一種基于LabVIEW平臺的熒光檢測系統(tǒng)中樣本載送裝置中的電機(jī)-導(dǎo)軌示意圖。
[0030]圖4為本實(shí)用新型所述的一種基于LabVIEW平臺的熒光檢測系統(tǒng)中激光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。
[0032]請參見圖1?圖4，其說明本實(shí)用新型一實(shí)施例的一種基于LabVIEW平臺的熒光檢測系統(tǒng)，包括上位機(jī)和下位機(jī)，上位機(jī)是搭載LabVIEW平臺的PC機(jī)，PC機(jī)為LabVIEW程序提供程序運(yùn)行的硬件載體，LabVIEW程序包括數(shù)據(jù)接收部分、數(shù)據(jù)處理部分、通訊控制部分、人機(jī)交互部分、邏輯控制部分等，實(shí)現(xiàn)測試數(shù)據(jù)的綜合分析與處理以及人機(jī)交互界面；下位機(jī)包括:單片機(jī)控制裝置、條碼掃描裝置、光電接收裝置、樣本載送裝置和激光裝置。
[0033]激光裝置包括激光器、激光器固定件和一塊印制電路板；激光器固定件固定連接在印制電路板上，激光器固定件上設(shè)有激光器引腳卡孔和卡孔釋放按鈕，其用于固定或拆卸激光器；激光器能夠發(fā)射特定波長的激光，用以照射樣品激發(fā)熒光；該激光器易安裝與拆卸，方便更換激光器，以便輸出不同波長的激光，能適合多種場合的熒光檢測，自由度高。當(dāng)需要更換激光器時(shí)，只需按下卡孔釋放按鈕，拔出激光器，然后將新的激光器引腳插入激光器引腳卡孔即可完成更換。
[0034]樣本載送裝置主要是機(jī)械部分，配備兩套電機(jī)-導(dǎo)軌，使得整個(gè)載送臺能夠在平面內(nèi)自由運(yùn)動。它包括:
[0035]機(jī)架，機(jī)架設(shè)有一塊用于承載電機(jī)和導(dǎo)軌的水平設(shè)置的基板；
[0036]第一載送機(jī)構(gòu)，包括第一電機(jī)、第一導(dǎo)軌、第二導(dǎo)軌、第一絲杠及第一載物臺；第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌平行間隔設(shè)置于基板上，第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌分別設(shè)有一滑塊，滑塊用于支撐上方的第一載物臺；第一電機(jī)設(shè)置在第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌之間并固定連接于基板上，第一電機(jī)的輸出端連接第一絲杠，第一絲杠與第一導(dǎo)軌、第二導(dǎo)軌平行，第一絲杠設(shè)有一螺母，該螺母固定連接于第一載物臺下方；
[0037]第二載送機(jī)構(gòu)，包括第二電機(jī)、第三導(dǎo)軌、第四導(dǎo)軌、第二絲杠及第二載物臺；第三導(dǎo)軌和第四導(dǎo)軌平行間隔設(shè)置于第一載物臺上，且在空間上與第一導(dǎo)軌、第二導(dǎo)軌相互垂直，第三導(dǎo)軌和第四導(dǎo)軌分別設(shè)有一滑塊，滑塊用于支撐上方的第二載物臺；第二載物臺的尺寸小于第一載物臺的尺寸，第二電機(jī)設(shè)置在第三導(dǎo)軌和第四導(dǎo)軌之間并固定連接于第二載物臺上，第二電機(jī)的輸出端連接第二絲杠，第二絲杠與所述第三導(dǎo)軌、第四導(dǎo)軌平行，且在空間上與第一絲杠相互垂直，第二絲杠設(shè)有一螺母，螺母固定連接于第二載物臺下方。
[0038]光電接收裝置是一套光路，將激光器產(chǎn)生的發(fā)射光照射到樣品，激發(fā)出相應(yīng)的熒光，并將熒光接收至光電接收器，將光信號轉(zhuǎn)變成電信號以便進(jìn)行后續(xù)處理。
[0039]條碼掃描裝置與單片機(jī)控制部分相連接。該裝置能夠感知試劑片的位置，并在試劑片走到合適位置的時(shí)候讀取一維條形碼內(nèi)容，該一維條碼用于記錄試劑片上存儲的被試
者信息。
[0040]單片機(jī)控制裝置是為其他裝置工作所需的配套電路總和。該部分由以下模塊組成:供電模塊、光電檢測模塊、條碼掃描驅(qū)動模塊、激光器驅(qū)動模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、上位機(jī)通訊模塊及單片機(jī)模塊。其中，供電模塊主要為降壓、穩(wěn)壓電路，為整套電路提供工作所需的電流；光電檢測模塊由信號采集、信號放大、信號濾波等部分組成，實(shí)現(xiàn)信號的前端處理；條碼掃描驅(qū)動模塊由電壓比較電路實(shí)現(xiàn)試劑片感應(yīng)，由串行總線實(shí)現(xiàn)條碼信息的讀取；激光器驅(qū)動模塊主要為恒流驅(qū)動電路，為激光器提供恒定的電流使其保持較為穩(wěn)定的光強(qiáng)；電機(jī)驅(qū)動模塊使用電機(jī)驅(qū)動芯片構(gòu)成開環(huán)的電機(jī)控制電路，通過控制電機(jī)的運(yùn)行進(jìn)而控制載送裝置的運(yùn)動；上位機(jī)通訊模塊通過RS232總線實(shí)現(xiàn)單片機(jī)和PC機(jī)的信息傳輸；單片機(jī)模塊是存儲下位機(jī)控制程序的載體，可選用單片機(jī)C8051F061，能夠滿足高采樣頻率和多外設(shè)支持的性能要求，實(shí)現(xiàn)數(shù)字信息的接收、預(yù)處理、各外設(shè)的驅(qū)動以及與上位機(jī)的信息交互。
[0041]盡管本實(shí)用新型的實(shí)施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本實(shí)用新型的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本實(shí)用新型并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。
【權(quán)利要求】
1.一種基于LabVIEW平臺的熒光檢測系統(tǒng)，包括上位機(jī)和下位機(jī)，所述下位機(jī)包括:單片機(jī)控制裝置、條碼掃描裝置、光電接收裝置、樣本載送裝置和激光裝置，其特征在于: 所述上位機(jī)是搭載LabVIEW平臺的PC機(jī)； 所述樣本載送裝置包括: 機(jī)架，所述機(jī)架設(shè)有一塊用于承載電機(jī)和導(dǎo)軌的水平設(shè)置的基板； 第一載送機(jī)構(gòu)，包括第一電機(jī)、第一導(dǎo)軌、第二導(dǎo)軌、第一絲杠及第一載物臺；所述第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌平行間隔設(shè)置于所述基板上，所述第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌分別設(shè)有一滑塊，所述滑塊用于支撐上方的第一載物臺；所述第一電機(jī)設(shè)置在第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌之間并固定連接于基板上，所述第一電機(jī)的輸出端連接所述第一絲杠，所述第一絲杠與所述第一導(dǎo)軌、第二導(dǎo)軌平行，所述第一絲杠設(shè)有一螺母，所述螺母固定連接于所述第一載物臺下方；第二載送機(jī)構(gòu)，包括第二電機(jī)、第三導(dǎo)軌、第四導(dǎo)軌、第二絲杠及第二載物臺；所述第三導(dǎo)軌和第四導(dǎo)軌平行間隔設(shè)置于所述第一載物臺上，且在空間上與所述第一導(dǎo)軌、第二導(dǎo)軌相互垂直，所述第三導(dǎo)軌和第四導(dǎo)軌分別設(shè)有一滑塊，所述滑塊用于支撐上方的第二載物臺；所述第二載物臺的尺寸小于所述第一載物臺的尺寸，所述第二電機(jī)設(shè)置在第三導(dǎo)軌和第四導(dǎo)軌之間并固定連接于第二載物臺上，所述第二電機(jī)的輸出端連接所述第二絲杠，所述第二絲杠與所述第三導(dǎo)軌、第四導(dǎo)軌平行，且在空間上與所述第一絲杠相互垂直，所述第二絲杠設(shè)有一螺母，所述螺母固定連接于所述第二載物臺下方； 所述激光裝置包括激光器、激光器固定件和一塊印制電路板；所述激光器固定件固定連接在所述印制電路板上，所述激光器固定件上設(shè)有激光器引腳卡孔和卡孔釋放按鈕，其用于固定或拆卸所述激光器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于LabVIEW平臺的熒光檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述單片機(jī)控制裝置包括:供電模塊、光電檢測模塊、條碼掃描驅(qū)動模塊、激光器驅(qū)動模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、上位機(jī)通訊模塊及單片機(jī)模塊； 其中， 所述供電模塊用于提供整套電路工作所需的電流； 所述光電檢測模塊與所述光電接收裝置相連，用于控制信號的采集、放大及過濾； 所述條碼掃描驅(qū)動模塊與所述條碼掃描裝置相連，用于控制試劑片上條碼信息的讀取； 所述激光器驅(qū)動模塊與所述激光裝置相連，用于為激光器提供恒定的電流使其保持穩(wěn)定光強(qiáng)； 所述電機(jī)驅(qū)動模塊與所述第一電機(jī)、第二電機(jī)相連，用于控制電機(jī)的運(yùn)行進(jìn)而控制樣本載送裝置的運(yùn)動； 所述上位機(jī)通訊模塊與所述PC機(jī)相連，用于控制數(shù)據(jù)信息的傳輸； 所述單片機(jī)模塊分別與供電模塊、光電檢測模塊、條碼掃描驅(qū)動模塊、激光器驅(qū)動模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、上位機(jī)通訊模塊相連，用于控制數(shù)據(jù)的接收、預(yù)處理及與上位機(jī)的信息交互。
【文檔編號】G01N21/64GK203672785SQ201320634223
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月15日
【發(fā)明者】錢慶, 王弼陡, 程文播, 孫海旋 申請人:中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所