多通道壓電石英晶體生物傳感器測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究.pdf

1、壓電石英晶體生物傳感器是利用石英晶體作為基底的體聲波器件，對(duì)晶體表面（電極表面）質(zhì)量負(fù)載的變化和石英晶體所處體系的狀態(tài)的變化非常敏感，能夠敏感地測(cè)量微觀反應(yīng)過程中地微小變化并轉(zhuǎn)化為可以定量檢測(cè)的頻率信號(hào)，為獲取反應(yīng)體系豐富的實(shí)時(shí)在線信息提供了一種簡單、快捷的可靠手段，因此，成為生物傳感器領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。 隨著壓電石英傳感器向陣列化發(fā)展，用單個(gè)頻率計(jì)及手動(dòng)計(jì)數(shù)已很難滿足測(cè)定準(zhǔn)確度、速度的要求。因此本文通過自行設(shè)計(jì)石英晶體微陣列

2、、自激式差頻振蕩TTL電路、微流體生物分子分析系統(tǒng)軟件等模塊和PC機(jī)組合，構(gòu)建了壓電石英晶體生物傳感器測(cè)試系統(tǒng)，目的是能對(duì)壓電傳感器振蕩頻率自動(dòng)實(shí)時(shí)采集、顯示、儲(chǔ)存及處理。 液相環(huán)境下壓電石英晶體生物傳感器穩(wěn)定的振蕩頻率信號(hào)，關(guān)鍵在于電路能否有效的驅(qū)動(dòng)石英晶體在諧振頻率下振蕩；本文設(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)簡單的TTL差頻振蕩電路，起振容易，穩(wěn)定性好，而且所需測(cè)量的差頻信號(hào)頻率只有80KHz左右，大大低于9MHz的石英振蕩基頻，降低了對(duì)測(cè)量

3、儀器的要求。 使用LabVIEW軟件開發(fā)了微流體生物分子分析系統(tǒng)模塊，該系統(tǒng)通過研華的計(jì)數(shù)器卡實(shí)現(xiàn)壓電傳感器頻率的測(cè)量?？赏瑫r(shí)對(duì)2×2壓電石英晶體傳感器陣列進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集﹑圖視化，并提供了人性化的工作界面。 通過對(duì)NaCl等仿生液體的測(cè)量，得到如下結(jié)果：該系統(tǒng)檢測(cè)精度為1Hz，各通道之間相互誤差在±15Hz，單個(gè)壓電傳感器的可重復(fù)性程度±20Hz，NaCl濃度和頻率的關(guān)系大致符合線性關(guān)系，基本驗(yàn)證了該系統(tǒng)的可行性。