用于食品安全的压电生物芯片检测仪的研究

《用于食品安全的压电生物芯片检测仪的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要食品安全是一个遍及全球的公共卫生问题，不仅直接关系到人类的健康生存，还严重影响经济和社会的发展。食源性疾病是食品安全的主要问题，食源性疾病病原的检测技术是食源性疾病的预防与控制的关键技术环节，对食品安全体系的完善具有重要意义。生物传感器技术是涉及到生物工程、生物化学、物理学、微电子学的一门交叉学科。近年来，由于新原理、新技术的不断运用，生物传感器技术取得了长足的进展。压电生物芯片结合了石英晶体的高度质量敏感性和生物反应的高度特异性，是当前生物传感器技术的热点之一。这种传感器具有检测速度快、操作简便、灵敏度高、无需标记、可以进行连续动态监测

2、等优点，将压电生物芯片应用于食品安全检测是一个崭新的领域。根据压电生物传感器检测原理，作者研制了一种用于食品安全检测的压电生物芯片检测仪。本论文介绍了生物传感器的定义及其检测原理、检测仪的硬件结构及软件设计。该仪器采用固定生物探针的压电石英晶体作为敏感元件和换能器，设计了结构合理的反应池。控制系统采用上下位机结构，上位机为通用个人电脑(PC)，下位机为AT89S51构成的单片机子系统，两者通过USB传输接口互连通信。AT89S51接收PC端命令控制其外围电路工作，自动完成检测样本的进样、压电生物芯片的清洗、信号的检测以及数据的传送。PC端的应用软件提供操作界面和数据库管

3、理等功能，通过USB接口控制下位机实现检测过程，并对数据进行显示、存储和分析。采用现场可编程逻辑器件FPGA实现八通道频率计的功能，可同时检测八个通道的频率信号。该硬件系统使用方便、传输速率快、扩充性好、工作稳定。在软件设计方面，作者采用C++Builder6.0语言初步实现了上位机系统的系统管理、USB数据通信、数据回放分析和数据库等几个主要功能模块。作者已经实现整台压电生物芯片检测仪的硬件设计和部分软件模块的设计，整个系统现在能够稳定安全的运行，为下一步的实验和分析奠定了基础。关键词：食品安全，压电生物芯片，可编程逻辑器件I重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRAC

4、TFoodsafetyisacommonhealthyproblemworldwide,whichisnotonlyrelatedwithhealthandsurvivalofhumankind,butalsoimpactseconomyanddevelopmentofsociety.Foodorigindiseaseistheprimaryissueoffoodsafety.Detectionoffoodoriginvirusisthepivotaltechniqueinthepreventionandcontroloffoodorigindisease,anditi

5、scrucialtotheconsummationoffoodsafetysystem.Thebiosensortechnologyisacrossingtechnologyinvolvingbioengineering,biochemistry,physicsandmicroelectronics.Withtheusingofnewtheoriesandnewtechniques,thebiosensortechnologyhasbeengreatlydeveloped.Combiningthehighmasssensitivityofthequartzcrystal

6、sensorandthehighspecificityofthebiologicreaction,thepiezoelectricbiochiphasbecomeoneofthehotspotsinthefieldofbiosensorsnowadays.Thepiezoelectricbiochiphasmanyadvantagessuchasquickresponse,simpleandconvenientmanipulation,highsensitivity,beinglabeledneedlesslyandcontinuousdetection.Usingpi

7、ezoelectricbiochipinthefoodsafetyisanewfield.Basedonthepiezoelectricsensordetectionprinciple,theauthordesignedthepiezoelectricbiochipdetectorusedinfoodsafety.Thepaperintroducesthedefinitionandthedetectiontheoryofthebiosensor,thehardwareandthesoftwareofthewholedetector.The