基于胎儿有核红细胞的产前检测装置研究
在我国施行的各项基本国策中，计划生育为一项我国坚定奉行多年的基本国策，经过多年的不懈努力，我国的人口数量已逐步获得了有效控制，其总量基本处于一个较为适宜的范畴内，然而怎样提升人口素质却是其中一个十分重要的问题，而想要提升人口素质首先要解决的问题便是降低出生缺陷率。经过研究表明，在孕妇的孕早期阶段，母亲血液中胎儿来源的有核红细胞极其丰富，对有胎儿核红细胞的检测是非常有效产前检测方法之一，能极大的降低婴儿出生缺陷的可能。目前，检验胎儿有核红细胞进行产前诊断还存在一定瓶颈，主要有出检速度慢、检测成本高、自动化设备缺乏等，严重限制了胎儿有核红细胞检测技术在产前检测领域的推广与应用。因此胎儿有核红细胞检测实验流程的自动化成为产前检测领域亟待解决的关键问题。 本文针对整体胎儿有核红细胞实验流程中的各个应用场景分别设计了相应的自动化实验装置，具体内容如下： (1)简述了胎儿有核红细胞检测实验进行的必要性以及相应的检测技术原理与背景，对相关自动化设备的发展趋势进行了分析，提出了本文的研究依据与内容； (2)针对胎儿有核红细胞分离富集实验的应用需求，设计了一种全自动磁激活分选装置。该装置由系统控制模块、机械设计模块、串口通信模块以及温度控制模块等几个部分构成。其中机械设计采用独特的旋转底座设计，节省空间，提升了整体装置的稳定性。 (3)针对需将有核红细胞从血液细胞中鉴定出来的实验应用需求，设计了一种自动免疫荧光鉴定装置。并对该装置的核心电机驱动模块进行了实验与设计，并完成了外围相关控制装置的机械、硬件软件部分的设计与实现。 (4)针对胎儿有核红细胞源性鉴定及基因位点突变检测的应用需求，设计了一种全自动FISH杂交装置。从硬件部分设计搭建开始，完成了包括电路板的设计制作，程序编写，机械结构硬件环境搭建等流程。 (5)最后，对所设计的三套装置均进行了实验测试。测试结果表明，装置运行工作稳定，操作简便，自动化程度及可靠性高，极大地提升了胎儿有核红细胞的检测效率及成功率；装置还极大地提升了实验中试剂的利用率，在降低生产成本方面有着显著的成效。各项实验指标均达到了预期设计目标。
胎儿有核红细胞;嵌入式设备;FISH检测;自动控制
武汉纺织大学
硕士
电子科学与技术
张南刚
2021
中文
TH77
2021-10-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）