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1、2010年第29卷第6期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)953SPR生物传感检测系统软件的设计与实现杨军,吴松,李圆怡,王敏,战磊,郑小林(重庆大学生物工程学院生物流变科学与技术教育部重点实验室,重庆400030)摘要:介绍了一种基于VC++6.0的表面等离体激元共振(SPR)生物传感检测系统软件的设计与实现。软件利用VC++6.0的MSComm控件,通过串口输入采集数据,结合Access数据库对数据进行操作、保存。数据处理后可得到SPR信号中的共振角
2、度,并可实时绘制出反应曲线。同时,可以选择不同的化学反应动力学模式与相应的公式进行化学反应动力学的模拟,以便实验过程的指导和实验结果的分析。该软件已用于本实验室自主研制的Kretschman结构SPR生物传感器。水和空气的传感检测实验证实了该软件在SPR生物传感信号采集与分析中的可行性。关键词:表面等离体激元共振;系统控制;生物传感器;信号处理中图分类号:Q813.2文献标识码:A文章编号:1000—9787(2010)06—0095—03DesignandrealizationofsoftwareforSP
3、R3bio2sensinganddetectingsystemYANGJun,WUSong,LIYuan2yi,WANGMin,ZHANLei,ZHENGXiao2lin(KeyLaboratoryofBiorheologicalScienceandTechnology,MinistryofEducation,Bioengineeringcollege,ChongqingUniversity,Chongqing400030,China)Abstract:AsoftwarebasedonVC++6.0isdes
4、ignedforsurfaceplasmonresonance(SPR)biosensor.ThissoftwareusestheMSCommcontrolmoduleintheVC++6.0,theserialdatainputtingmodeandtheAccessdatabasetorealizedataprocessingandsaving.Afterthedataprocessingstep,SPRangleandcurvecanbeobtained.Meanwhile,chemicalreacti
5、ondynamicscanbesimulatedbychoosingsuitablekineticmodesandformula,anditcanbeusedtodesignexperimentsandanalyzeexperimentalresults.Thissoftwarehasbeenusedinhome2madeKretschmanbasedSPRsystem.Sensingexperimentsonwaterandairvalidateitspracticability.Keywords:surf
6、aceplasmonresonance(SPR);systemcontrol;biosensor;signalprocessing0引言新研制的SPR检测系统包括机械转动、光路、控制电表面等离体激元共振(surfaceplasmonresonance,SPR)路等硬件系统,同样重要的还包括可以执行仿真、系统控技术是近年来发展起来的高精度免标记生化检测技术。它制、信号采集处理、结果分析等的软件系统。本文将重点介[1]是一种基于物理光学现象的生化检测技术,以一种特殊绍该系统的软件部分的设计与实现。的倏逝波(sur
7、faceplasmonwave,SPW)为探针,探测介质光1SPR检测系统设计学参数的变化过程。实时检测也是SPR传感器的独特优本文研制的SPR生物传感器基于目前广泛采用的点,它能监测生物分子相互作用的全过程。目前,SPR生物Kretschman结构(图1),只是在系统小型化方面做了大量传感技术已成为区分和识别生物分子,检测分子间相互作用改进。该系统由机械部分,光路结构,敏感芯片,控制、数据的关键技术。但是,现有商业化SPR仪器价格昂贵,难以推处理及分析软件等4部分组成。其中,机械部分由高精度广。因此,在已有
8、研究基础上,本文自主研制了一种小型基测角仪与相应驱动电路构成,大大提高了角度检测精度。于双步进电机驱动的SPR生物传感系统,利用连续的机械光学结构由半导体激光器、光电接收器、棱镜等组成,体积转动来实现角度扫描和共振角度的检测,从而通过共振角的和精度都有所提高。敏感芯片采用玻璃表面真空溅射金膜[2]变化程度来推算被分析物在表面的吸附或者反应情况。制成。控制、数据处理及分析软件主要用于整机的控制收稿日期
