研究目的
开发一种智能手机辅助的微流控化学分析仪,通过基于图像的比色分析法同时检测糖尿病和高脂血症相关指标(葡萄糖、甘油三酯、总胆固醇)。
研究成果
这款智能手机辅助的微流控化学分析仪成功实现了对血清样本中葡萄糖(GLU)、甘油三酯(TG)和总胆固醇(TC)的同时、准确且可重复检测。该系统与传统自动化生化分析仪显示出极佳的相关性和一致性,证实了其在糖尿病和高脂血症即时检测中的可行性。
研究不足
微芯片外部的手动样品计量、预混和加载操作可能会使流程复杂化并影响重现性。系统的灵敏度和准确性取决于微流控芯片的厚度以及比色反应的均匀性。
1:实验设计与方法选择:
设计了一种扇形微流控芯片,用于同时分析葡萄糖(GLU)、甘油三酯(TG)和总胆固醇(TC)。通过智能手机控制的分析仪(配备LED光源和CCD相机)捕捉并分析酶促反应的颜色变化。
2:样本选择与数据来源:
从北京医院采集111份血清样本,与传统生化分析仪进行对比分析。
3:实验设备与材料清单:
微流控芯片、智能手机控制分析仪、LED光源、CCD相机、葡萄糖(GLU)、甘油三酯(TG)和总胆固醇(TC)检测试剂。
4:实验流程与操作步骤:
将血清样本与通用稀释缓冲液混合后加载至微流控芯片中孵育,通过智能手机辅助分析仪捕捉并分析颜色变化。
5:数据分析方法:
提取所捕获图像绿色通道的颜色特征值进行定量分析,采用线性和二次回归建立浓度-颜色特征值(CCV)关系。
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获取完整内容-
32-bit Flash microcontroller
STM32F103RBT6
STMicroelectronics
Process the color characteristic values of the RGB channels of the captured image.
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microfluidic chip
Allocate a premixed serum sample into four reaction chambers for the multiplex measurements.
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smartphone-controlled analyzer
Capture and analyze the color changes of the reagents in the reaction chambers of the microchip.
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LED light source
High power LED-700 mW
Ark Kexing Electronic Technology
Illuminate the reaction chamber from the top for colorimetric detection.
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CCD camera
HDF70-A
Hongjia Optical Display Technology
Detect the transmitted light through the reaction chamber for colorimetric analysis.
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macro lens
W-67
Qineng Digital Technology
Collect the transmitted light through the aperture beneath the chip tray.
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step motor
STF2818X0504-A
Nanotec Electronic
Rotate the tray together with the chip to detect all the chambers one by one.
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