1. 研究目的与意义
1.1研究背景
1971年,Korana提出了体外核酸扩增技术设想。1985年,美国PE-Cetus公司人类遗传研究实验室的Mullis等人将这些设想变为现实,发明了聚合酶链式反应。聚合酶链式反应的缩写是PCR,是一种体外核酸扩增技术,由反应混合液高温变性、低温退火和适温延伸三个步骤组成。三个步骤循环重复进行,可将微量极少的DNA扩增好几百万倍。该公司随后又设计出了第一台PCR热循环仪,很大程度上简化了PCR扩增技术的操作。由于PC-R技术的简便快捷等优点,被广泛应用于医学检测、诊断等各个研究领域。90年代初,N-orthrup等人在芯片上采用微电子机械系统加工技术,简称MEMS技术。微流控芯片就是采用MEMS技术,是将样品设备、混合、反应等一系列有关于生物医学的基本操作集成一块几平方厘米或者面积更小的芯片上,通过微通道或其它的连接,可以形成一个联通的反应室。微流控芯片的典型代表是PCR微流控芯片。PCR微流控芯片是第三代技术革新,第一代PCR是PE-Cetus公司的热循环仪,第二代是静态的微反应槽PCR芯片。PCR微流控芯片是采用微流控技术将常规PCR仪做成一个微型的反应系统,通过将微流控芯片技术与PCR技术结合起来,能使DNA在体外特异性的快速扩增。要使PCR成功扩增就必须有个性能良好的温度循环控制平台。PCR扩增主要依赖于三个温区的温度,当这些温度达到酶所需要的温度时,会促进反应的进行,从而达到扩增目的。所以PCR微流控芯片对温度的控制有很高的要求。
1.2 研究目的
2. 研究内容与预期目标
2.1研究内容
(1)了解开发板Arduino UNO的工作原理
以ATmega328 MCU控制器为基础,具备14路数字输入/输出引脚(其中6路可用于PWM输出)、6路模拟输入、一个16MHz陶瓷谐振器、一个USB接口、一个电源插座、一个ICSP接头和一个复位按钮。它采用Atmega16U2芯片进行USB到串行数据的转换。它包含了组成微控制器的所有结构,同时,只需要一条USB数据线连接至电脑。
3. 研究方法与步骤
3.1研究方法
(1)查阅相关资料已经论文,了解国内外微流控芯片温控系统发展现状,从中总结出温控测试系统的问题。
(2)通过Arduino官方软件软件进行测试。
4. 参考文献
[1]刘勋;左铁钏.面向PCR微流控芯片的多通道温控系统.北京工业大学.2017-05-25.
[2] 王海宁. 基于单片机的温度控制系统的研究[D]. 合肥工业大学, 2008.
[3] 赵新亮.浅谈PID温度控制. 中国电子科技集团公司第二研究所.1994-2019
5. 工作计划
3.1--3.15 课题调研,了解相关技术和要求;
3.16--3.29 查阅资料,撰写并提交开题报告;
3.30--5.3 实验分析,数据整理,完成论文初稿;
