便携式微量免疫层析色谱分析仪的开发

摘要

胃癌的发病率和死亡率在近年来一直居高不下，统计显示，我国每年的新病例占世界所有的42%，且胃癌的晚期治愈率不到10%，严重威胁了人们的身心健康，而胃癌的早期治愈率高达85%。研究表明，可以通过检测幽门螺旋杆菌中的尿素酶的含量来实现胃癌的早期诊断，从而降低胃癌的死亡率。　　免疫层析检测技术是一种高效的检测方法。由于它具有速度快、使用简便以及结果稳定等特点，从而使得它在药物残留、疾病标记物以及环境污染等方面有着广泛地应用。近年来，很多课题组都开始研究新兴的纳米材料和配套的检测设备，使得免疫层析技术从单一的定性检测发展为定量、高灵敏度的检测。　　本文在课题组之前的研究基础上对免疫层析分析仪进行了改进和优化，研制了一套基于CMOS传感器和平板PC的定量检测设备。该设备由硬件系统和软件系统两个部分组成。硬件系统包括图像采集模块、条码扫描模块、光源模块、供电模块以及图像处理模块。并将所有模块封装在一起，实现设备一体化。软件系统的功能包括病人信息的录入、图像采集和检测以及数据的存储和载入。对于不同类型的试纸条采用了不同的去噪方法。在计算检测结果时采用了不同的方式来实现试纸条的定量检测。随后选取了不同浓度的尿素酶试纸条样品来验证本设备的稳定性和准确性，取得了良好的效果。　　本分析仪体积小、便携性强且拥有优秀的续航能力，对于尿素酶的检测下限可达到5 mIU，能够用于长时间的临床诊断、社区体检以及野外检测。

目录

声明

答辩决议书

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 免疫层析技术

1.3 生物传感器的发展

1.4 本文的研究内容

第二章 免疫层析分析仪的硬件系统

2.1 引言

2.2 试纸条外壳的设计

2.3 图像采集模块

2.4 条码扫描器模块

2.5 光源模块

2.6 供电模块

2.7 图像处理模块

2.8 箱体的设计

2.9 总结

第三章 免疫层析分析仪的软件部分

3.1 引言

3.2 C++编程语言

3.3 OpenCV

3.4软件的基本功能

3.5 总结

第四章 试纸条图像的去噪与计算

4.1 引言

4.2 图像的平滑去噪

4.3 图像分割

4.4 Kmeans求值

4.5 总结

第五章 色谱分析仪的测试与应用

5.1 引言

5.2 稳定性和重复性的检测

5.3 设备准确性的验证

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 研究展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间已发表或录用的论文