SPR传感器测控电路程序设计及蛋白质分子固定与验证

摘要

表面等离子共振技术（Surface Plasmon Resonance，SPR）已成为研究蛋白质相互作用的新手段。SPR技术的优点是不需标记物或染料，反应过程可实时监控，测定快速且安全，还可用于检测蛋白-核酸及其它生物大分子之间的相互作用。此项技术被广泛应用于食品、生物医疗、化学、环境检测等领域。
　　 本论文提出了一种对多种生物分子同时进行检测的多通道SPR传感系统方案。主要完成了以下研究工作：
　　 （1）讨论了SPR的基本原理和SPR生物传感器的发展历史、现状以及发展趋势。
　　 （2）设计并开发了测试和控制系统程序，包括MSP子程序和DSP子程序。其中MSP子程序是整个系统程序的核心，负责与DSP通信、与上位机PC串口通信，并根据上位机的命令控制下位机的操作，包括通道扫描控制、AD采集、蠕动泵转速控制、步进电机驱动等功能。DSP对采集来的信号进行三次样条插值并将处理后的信号通过HPI口传给MSP，由MSP上传至PC。
　　 （3）分析讨论了在金膜表面固定抗IgG蛋白质分子的方法，给出了具体实验步骤，并设计实验证明该固定蛋白质分子的方法确实有效。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

第一节 引言

第二节 SPR传感工作原理

第三节 SPR传感器的现状与发展趋势

1.3.1 SPR传感器的发展历史

1.3.2 国内外SPR仪器现状

1.3.3 SPR传感器发展趋势

第二章 SPR传感系统

第一节 SPR传感系统的组成

第二节 光学系统

第三节 传感芯片

第四节 SPR传感系统技术指标

第三章 MSP子程序

第一节 系统硬件结构

3.1.1 硬件系统总体结构

3.1.2 MSP430F169微控制器

第二节 系统程序总体设计

3.2.1 程序设计语言及开发平台

3.2.2 程序结构设计

3.2.3 低功耗结构

第三节 MSP与PC的通信

3.3.1 MSP430串行通信概述

3.3.2 异步串行口

3.3.3 MSP与PC的通信协议概述

3.3.4 自定义通信协议的设计

第四节 CRC校验

第五节 MSP与DSP通信

3.5.1 硬件电路连接

3.5.2 HPI接口软件设计

第六节 信号采集与转换模块

3.6.1 光电转换模块

3.6.2 A/D转换

第七节 步进电机驱动程序

3.7.1 步进电机驱动程序总体流程

3.7.2 步进电机频率

第四章 DSP程序设计

第一节 程序开发平台

第二节 系统程序总体设计

第三节 数据处理算法原理及其实现

第四节 链接器命令文件及中断向量表编写

第五节 Flash烧写程序设计

4.5.1 在线Boot Loader

4.5.2 Flash烧写程序

第五章 生物分子膜制备及实验验证

第一节 分子膜的形成

第二节 分子膜的检测

第三节 实验数据分析与讨论

5.3.1 固定IgG前后共振角的变化

5.3.2 验证金膜表面酶的存在

第六章 总结与展望

第一节 论文总结

第二节 系统改进与展望

参考文献

致 谢

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