特定蛋白分析仪

2021-12-28

基于AM5728/iMX8MM核心板的全自动特定蛋白分析仪

随着科技的不断进步,现在已知的血浆蛋白质有100多种,这些蛋白质来源于组织细胞,具有许多功能,对维持人体的正常运转起着非常重要的作用,例如载体蛋白、抗体、酶抑制剂和凝血因子等。

血浆蛋白质

很多疾病会引起血浆蛋白质的改变,因此检测这些变化在临床上有着重要的价值,对于很多疾病的诊断与治疗起到非常重要的作用。基于这个需求,全自动特定蛋白分析仪充分满足检测要求,使得血浆蛋白质项目的检查变得敏感、简便、准确、快速。




 

01、工作原理

全自动蛋白分析仪的原理是比浊法,从结构上分,又分为透射比浊和散射比浊;可以用于血清、血浆、尿液、脑脊液等各类标本中特定蛋白的浓度,涵盖最广泛的临床检测指标,为临床上免疫球蛋白病、贫血、肾病、炎症等疾病提供准确及时的实验室诊断数据。

作为全自动特定蛋白分析仪的主控部分,AM5728/i.MX8MM-C核心板具备以下功能接口:


(1)  光源及驱动电路:特定蛋白分析仪的光电检测精度要求较高,光源的发光强度
及光稳定性对仪器的性能都起着关键作用。另外,待测物涉及的光谱范围较广,遍及近
紫外到近红外光区域,这就要求仪器光源能够发射出稳定的连续光谱,并能够在仪器光
谱工作范围内保持一定的光照强度。此外,蛋白质、酶等物质的活性在体外检测时,受
温度的影响极大,因此应选用稳定的 LED 来产生连续光谱。而驱动电路则能够为 LED
提供稳定的电流,使其稳定工作。
(2)  聚焦准直结构:该结构主要用来汇聚光线并形成准直的光柱。
(3)  比色杯:比色杯必须具备很好的透光性,即在空杯的情况下,光强损失较小。
另外,杯体材料还应具备透过近紫外光、可见及近红外光的能力。
(4)  分光光度计:作为光电系统的重要模块,分光光度计是本课题研究的重点和难
点。该模块可将来自光源的复色光分解成连续的单色光,其分光精度直接影响检测结果,
主要包含:准直透镜、像差矫正透镜、全息凹面光栅及双透镜结构等。由于现有研究及
产品对特定蛋白分析仪的分光精度公布较少,因此本课题将参照光谱仪的分光精度进行
仪器光路的设计。
(5)  光电传感器及放大电路:光电传感器受到光照能够产生光生载流子,形成微电
流,由于该电流十分微弱,难以被直接用来进行浓度的测定,需要经过前级放大电路及
两级放大电路的处理,该过程将电流放大的同时转换成电压。实际上,很多光电传感器
的光电转换功能及前级放大功能会被集成在一个模块中。
(6) A/D 信号转换电路:可将电压、电流等模拟电信号转换为可被直接处理的数字信
号,便于后期的信号处理和通讯。
(7)  主控电路:作为光电系统的中枢,可承担光电信号采集、信号转换以及与 PC 通
讯接收上位机指令等各项工作。
采用分光光度法及光谱分析原理进行检测的医疗分析仪器的具体分光技术根据比
色杯的所在位置不同可依次分为以下两种:前分光技术和后分光技术[45]。前分光技术即
复色光在透过比色杯之前已被分光系统分解成单色光,或直接采用分立的单色光直接透
过比色杯;而后分光技术即复色光透过比色杯后再经过分光系统分解得到单色光。其中,
前分光技术目前大多采用固定波长的单色光源直接检测,利用该技术进行检测的方案精
度较低且同一时刻只能使用单一波长,检测速度较慢。后分光技术精度较高,不仅可以
同时检测多种物质,而且可利用双波长或多波长进行测定,能够满足全自动蛋白分析仪
自动化及智能化的要求。本课题将参照后分光技术进行仪器光学结构的设计,其主要设
计要求如下:
(1)  光源的辐射波长范围能够达到 340~800 nm;
(2)  比色杯表面应能透过近紫外到近红外波段的光;
(3)  光路采用更加简单的透射法结构;
(4)  仪器的最终指标应达到行业标准。

02、i.MX8MM-C核心板优势

★ 基于i.MX8M Mini四核处理器设计,主频为1.8GHz,标配2GB DDR4内存,8GB eMMC;

 

★ 搭载Linux4.14+QT5.10及Android9.0系统,流畅的操作界面,带来更优的用户体验;

★ 56mm*36mm的小巧尺寸,符合设备小型化、便携化的需求;

★ 强劲的视频处理能力,可搭配不同尺寸高清屏幕,满足多种应用场景。


 
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