生物芯片血液蛋白自动检测与控制研究

针对生物芯片血液蛋白分析与检测的特点和要求设计并实现了一个自动检测分析与控制系统.该系统综合运用机械自动化技术,图像采集与分析技术,计算机控制技术,能够在机械系统平台的基础上,自动完成利用生物芯片对血液蛋白的检测和分析过程.系统实验结果表明该系统能够精确,快速,大批量的完成生物芯片血液蛋白分析操作.且人机界面友好,操作方便.     

基于FPGA的生物芯片数据采集系统

生物芯片扫描仪在进行高速高分辨率扫描时对实时性要求很高,用一般微控制器难以实现。在介绍生物芯片扫描仪工作原理的基础上,提出了一种基于FPGA控制的生物芯片数据采集系统的设计方法,使生物芯片扫描仪在5μm分辨率下扫描速度达到20线／s。     

嵌入式生物芯片检测分析系统设计*

提出一种嵌入式生物芯片检测分析系统设计方法。根据样点、噪声和背景特征的关系提出适合嵌入式系统的软件算法,并设计出通过CCD采集芯片图像、DSP进行图像信息处理的生物芯片检测分析系统硬件。多种生物芯片实验结果表明系统操作简便,可以稳定地对生物芯片进行自动的检测分析,对目前生物芯片检测分析系统的自动性和集成性方面有很大的提升。     

生物芯片产业发展现状及展望

本文对全球生物芯片产业现状,包括全球生物芯片产量分布、全球生物芯片产值情况、全球生物芯片市场,以及中国生物芯片产业现状,包括中国生物芯片产量分布、中国生物芯片产值情况、中国生物芯片市场等方面进行了综述,对生物芯片产业的前景进行了展望.     

基于低频振荡的微点阵阵列/图案化制备系统制备生物芯片

生物芯片是生物分子相互作用研究的主要高通量手段,生物芯片技术具有高通量、样品消耗量少、灵敏度较高、自动化等优势。生物芯片仪器系统通常包括芯片制作单元和检测单元两个独立部分。目前商品用生物芯片制作系统大多采用基于机械手的合成后点样法。因制备工艺复杂,价格非常昂贵,使用成本较高。     

微型聚合酶反应芯片的精确温度控制

微型PCR反应芯片是生物芯片的一个重要发展方向,是实现快速分子生物学检测的一个新兴技术.在微型PCR芯片中,变性、回火、延伸三个温度区的精确控制直接影响到生成产物的数量和特异性,因此至关重要.本文使用虚拟仪器技术构建温度测控系统,将其应用于微型PCR芯片的精确温度控制,该系统精度高,温度波动较小.通过Labview图形化编程软件和数据采集卡,大大缩短了系统组建时间,使温度数据采集和显示一次性完成.     

用于多参数生化检测微系统的葡萄糖传感器的研究

基于生物酶催化的电化学电流检测原理对人体血液生化参数进行测试.利用MEMS技术将电极、酶、反应室以及微型流路等单片集成,研制单一生物芯片的多电极酶传感器目的是同时测定人体血液的多个生化参数.本文主要介绍传感器芯片的工作原理、结构设计、加工技术及初步实验结果,其中葡萄糖在磷酸盐缓冲盐水(PBS)中的测试范围为1～30 m*mol/L,可以满足临床血糖检测的要求.     

马赛克自动铺贴机上C51单片机协作系统的设计与开发

介绍了一种应用于马赛克自动铺贴机上的C51单片机协作系统的设计思想、关键技术及实现过程.该系统可根据预设的马赛克图案自动生成颜色传感器接口及控制马赛克颗粒分拣的C51源程序,并可自动激活Keil系统的编译器、链接器生成可下载到单片机的HEX文件.系统增强了马赛克自动铺贴机的自动编程功能,提高生产效率.     

生物芯片微阵列分配机器人系统的研制和开发

生物芯片是21世纪的前沿研究领域，高密度微阵列技术是生物芯片的技术基础之一 ，而接触式机器人点涂技术作为最重要的微阵列分配技术之一，越来越为全世界所重视．本 文介绍了清华大学研制的集成化生物芯片微阵列分配机器人系统，以及用这套系统制作生物 芯片微阵列的点涂实验及其结果分析．微阵列分配机器人系统开辟机器人技术新的应用领域 ，为我国在生命科学领域的研究提供新的自动化装备．     

微流控制系统在DNA计算中的应用

DNA计算系统以人工合成或自然存在的DNA分子作为信息存储的媒介,通过分子生物工程技术例如PCR、凝胶电泳、酶反应实现计算过程。文章简要介绍了DNA计算的原理、特点及研究概况,从对DNA及蛋白质分子的操控及检测两个方面详细分析了微流控制系统在DNA计算中的应用。研究了生物芯片在集成DNA计算系统中的作用,随着可集成的功能通用化、结构三维化生物芯片系统的出现,基于生物芯片的DNA计算系统将可能成为DNA计算机的一种重要实现途径。     

基于PIC18F45J10的TEC半导体工业空调控制系统

本文首先介绍了TEC半导体工业空调控制系统的结构和优点,设计了基于PIC18F45J10的双极性控制器构成的TEC半导体工业空调,阐述了其功能和特点.接着研究TEC半导体工业空调控制系统的工作原理,设计输入主电路,输出负载控制电路等.实验结果表明低成本,高效率的TEC半导体工业空调控制系统的可行性.     

A time-delay control algorithm for an industrial electric heater

This paper discusses stabilizing control for discrete systems with a time delay in the state variables. The control algorithms are based on the Lyapunov stability theory. For an industrial electric heater, a time-delay discrete model is identified using a recursive least squares technique, and real-time control via the proposed control algorithm to the heater is performed. The performance of the industrial application shows that the temperature variation in the heater is within ± 1.5°C (0.5%), and the system has good load change rejection and shorter recovery time.     

基于MEMS技术的PCR生物芯片的研究

聚合酶链式反应 (PCR)技术已在分子生物学、基因测序、医学诊断等方面得到广泛的应用。基于MEMS技术研制了微结构的集成PCR -DNA分子扩增生物芯片 ,芯片集成了加热子、温度传感器、反应室、进样通道等 ;还介绍了芯片的设计、制作、温度循环特性。     

Development of an integrated CMOS DNA detection biochip

This paper presents a CMOS DNA detection biochip using an electrical detection method with self-assembly multilayer gold nanoparticles (AuNPs). Each measuring spot of this biochip consists of three major parts; a pair of electrodes with a nanogap, a current amplifier circuit, and a heater with an embedded temperature sensor. The biochip is first fabricated by a TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd.) 0.35 μm 2P4M standard CMOS process. Then, post-CMOS micromachining etch processes are used to expose the surface of the nanogap to test samples for the establishment of multilayer AuNPs through hybridization between single strand DNAs in the samples. The gap distance between a pair of electrodes is 350 nm. Before taking DNA detection measurements, self-assembly monolayer AuNPs is established on the nanogap surface between two microelectrodes. Multilayer AuNPs can be observed if hybridization between single strand DNAs occurs. An approximately 1000-fold increase in electric current between the multilayer AuNPs over the monolayer AuNPs serves an indication of the presence of target DNA in test samples. After integrating the electrodes with an embedded current amplifier, the electric current of multilayer AuNPs is amplified to the order of mA that can be easily measured by a commercial Volt-Ohm-Milliammeter. The heating system with a heating element and a temperature sensor can be used to distinguish single base-pair mismatch hybridization from complementary hybridization for the establishment of multilayer AuNPs. The lowest detectable concentration of target DNA on this biochip is 0.1 nM.     

自动付油系统中关键问题的解决

本文所涉及的付油系统是能实现油库大批量付油的自动化系统,该系统以PLC、工控机为核心,结合管理PC机构成计算机控制、管理体系。这里针对此系统特殊性,在安全性、精度、可靠性几方面给出解决方法。     

基于Win CE.net6.0的DCS监控系统设计与实现

以PC机作为上位监控机,双容水箱系统作为被控对象,采用研华MIC-2000系列工控机及其板卡为系统硬件,基于WindowsCE.net 6.0嵌入式实时操作系统开发DCS监控系统.系统在OPC技术规范之上利用工业组态软件"组态王"设计人机界面,通过Internet实现上位机与现场控制站的信息交互,同时加入PID控制算法...     

基于DSP的嵌入式车道偏离报警系统的硬件平台

目前普遍采用的车道偏离报警系统的硬件平台是工业PC.为了克服其体积大、功耗高、成本高、可靠性低的缺陷,设计了一种嵌入式车道偏离报警系统的硬件平台.利用基于DM642系统作为视频采集处理模块,采用C8051F040的数据采集系统作为汽车行驶参数采集模块,使用基于LM2576的电源系统为整个系统供电模块.试验表明,该系统具有良好实时性和抗干扰能力,满足了系统设计需要.     

基于分步变换的离散时滞系统控制器设计及应用

研究基于分步变换及设计思想的具有控制滞后的离散时滞系统控制器设计问题.针对一 类控制滞后的离散时滞系统,提出了一种带控制记忆的时滞变换,使得原时滞系统经过分步等 价变换后得到无滞后的线性能控系统,从而利用分步设计的思想实现离散时滞系统控制器设 计的目的,并给出了其稳定性证明.最后以一工业电加热炉被控对象为例,通过仿真说明了 该方法的有效性和可行性.     

基于ARM+FPGA架构的PC/104总线智能诊断系统设计

分析了PC/104总线时序特点,针对不同信号总线特性,提出了诊断方法。设计了一种基于FPGA＋ARM系统架构的智能诊断系统,实现了对CPU模块PC/104总线的智能诊断。该系统具有体积小、功耗低、成本低的优点,可作为工业现场中PC/104标准模块的诊断设备用,也可作为PC/104标准模块生产过程中检测设备用。     

利用EVC实现Pocket PC和工控机串行通信

串口通信广泛应用于工业控制领域,Pocket PC利用自身串口通信功能和使用方便的特点,使得它具有广泛的应用范围和良好的应用前景。为了实现PocketPC对工业控制系统的现场控制,通过对eMbeddedvisual C＋＋（EVC）3．0在Pocket PC2002操作系统平台和LabWindows／CVl在Wmdows操作系统平台上的串口通信软件的关键技术进行了研究,实现了PocketPC和工控机之间的串口通信,从而利用PocketPC实现对工业设备的现场控制。