徐曉宇，張校亮，譚 慷，李曉春

(太原理工大學(xué) a.物理與光電工程學(xué)院，新型傳感器與智能控制教育部與山西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，b.生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院，太原 030024)

消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品如數(shù)碼相機(jī)、智能手機(jī)、掃描儀、光盤(pán)光驅(qū)等，滿(mǎn)足了人們?nèi)粘Ｉ畹亩喾矫嫘枨?。從科研人員的角度看，這些消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品具有強(qiáng)大的光電傳感、圖像采集、數(shù)據(jù)處理等能力，可以應(yīng)用到醫(yī)療診斷領(lǐng)域，從而彌補(bǔ)傳統(tǒng)檢測(cè)儀器和檢測(cè)方法的時(shí)間長(zhǎng)、成本高、操作復(fù)雜等缺點(diǎn)[1]。其中，光盤(pán)具有良好的光學(xué)特性和納米級(jí)的表面粗糙度，是進(jìn)行生化反應(yīng)的良好基底材料；光驅(qū)具有精密的光學(xué)讀取機(jī)制和伺服控制系統(tǒng)，能夠作為生物信號(hào)讀取裝置，國(guó)內(nèi)外許多研究人員相繼開(kāi)展基于光盤(pán)/光驅(qū)的生化分析研究[2]。2000年美國(guó)KIDO et al[3]首次提出標(biāo)準(zhǔn)光驅(qū)讀取生物光盤(pán)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)的概念。西班牙MORAIS et al[4]通過(guò)將標(biāo)準(zhǔn)CD光盤(pán)改造為半透射半反射特殊光盤(pán)，并在光驅(qū)內(nèi)安裝提取透射光強(qiáng)信號(hào)的光電二極管接收器和光敏觸發(fā)器，經(jīng)軟件數(shù)據(jù)處理后實(shí)現(xiàn)定量檢測(cè)。區(qū)別于硬件改造的方式，本課題組深入研究光盤(pán)數(shù)據(jù)編碼、保護(hù)與糾錯(cuò)機(jī)制，提出了一種軟件解決的數(shù)字化生物分子檢測(cè)方法[5]。基本原理是光盤(pán)表面的生物陣列會(huì)干擾光驅(qū)激光讀取刻錄數(shù)據(jù)，反映到光盤(pán)質(zhì)量診斷軟件上就是產(chǎn)生數(shù)據(jù)校驗(yàn)錯(cuò)誤，且產(chǎn)生錯(cuò)誤的情況與分析物濃度相關(guān)。利用該原理，在CD、DVD上實(shí)現(xiàn)了孕酮HCG、重金屬離子等物質(zhì)的定量檢測(cè)[6-7]。相比于CD、DVD，藍(lán)光光驅(qū)采用更短波長(zhǎng)的405 nm激光，使得激光聚焦光斑更小[8]。同時(shí)藍(lán)光光盤(pán)采用了更加高效的糾錯(cuò)編碼格式，因而具有高效的突發(fā)錯(cuò)誤糾正能力，在進(jìn)行生物分子檢測(cè)時(shí)表現(xiàn)出更高的檢測(cè)靈敏度和分辨率[9]。利用該技術(shù)，成功建立了基于藍(lán)光技術(shù)的數(shù)字化分子檢測(cè)平臺(tái)[10]，實(shí)現(xiàn)了黃曲霉毒素B1的定量檢測(cè)和多種心肌梗死標(biāo)志物的聯(lián)合診斷[11-12]。

利用數(shù)據(jù)糾錯(cuò)原理的標(biāo)準(zhǔn)光驅(qū)檢測(cè)方法無(wú)需對(duì)硬件改造，可作為現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)的低成本、高靈敏度檢測(cè)工具。然而目前該方法依賴(lài)Windows平臺(tái)的非開(kāi)源商業(yè)光盤(pán)質(zhì)量診斷軟件，導(dǎo)致無(wú)法脫離電腦，無(wú)法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成；數(shù)據(jù)分析需借助多個(gè)數(shù)據(jù)處理軟件手動(dòng)完成，過(guò)程較為繁瑣，依賴(lài)電腦且無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化分析。因而該方法用于現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)時(shí)存在一定的局限性。而嵌入式系統(tǒng)對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)，是以應(yīng)用為中心，軟硬件可裁剪，對(duì)硬件的體積、成本、功耗等有嚴(yán)格要求的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)[13]。因此可利用嵌入式技術(shù)開(kāi)發(fā)專(zhuān)用性的檢測(cè)儀器，通過(guò)軟硬件裁剪，實(shí)現(xiàn)更加便攜的應(yīng)用。

基于此，本文提出了基于藍(lán)光光盤(pán)/光驅(qū)技術(shù)的生物分子嵌入式檢測(cè)系統(tǒng)與儀器的研發(fā)。通過(guò)構(gòu)建以ARM開(kāi)發(fā)板和藍(lán)光光驅(qū)為核心的硬件平臺(tái)，縮小了裝置的體積；將開(kāi)源光盤(pán)質(zhì)量診斷軟件和開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)處理程序整合為完整的檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)了光盤(pán)上生物樣本的自動(dòng)化分析；通過(guò)墨點(diǎn)陣列和鏈霉親和素實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本系統(tǒng)的可行性和準(zhǔn)確性。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

磷酸氫二鈉(質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥99.5%)、磷酸二氫鈉(質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥99.0%)、氯化鈉(質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥99.5%)、氫氧化鈉(NaOH，質(zhì)量分?jǐn)?shù)97.0%)、明膠(Gelatin，微生物學(xué)級(jí))、無(wú)水檸檬酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥99.5%)、牛血清白蛋白(BSA)購(gòu)買(mǎi)于美國(guó)Aladdin公司；2-嗎啉乙磺酸(MES，質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥99.0%)、N-羥基琥珀酰亞胺(NHS，質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥97.0%)、1-3-二甲氨基丙基-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽(EDC，質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥98.0%)、Tween-20購(gòu)買(mǎi)于美國(guó) Sigma-Aldrich公司；對(duì)苯二酚(質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥99.0%)、硝酸銀(質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥99.8%)購(gòu)買(mǎi)于天津科密歐化學(xué)試劑有限公司；氨基修飾的生物素(Amine-PEG2-biotin)購(gòu)買(mǎi)于美國(guó)Thermo Scientific公司；納米金-鏈霉親和素結(jié)合物(Nanogold-streptavidin conjugate)購(gòu)買(mǎi)于美國(guó)Nanoprobes公司。

紫外臭氧清洗機(jī)(PSD-UV，美國(guó) Novascan公司)，噴墨打印機(jī)(Epson L810，日本Epson公司)，ARM開(kāi)發(fā)板(JZ2440，深圳百問(wèn)網(wǎng)科技有限公司)，標(biāo)準(zhǔn)藍(lán)光光盤(pán)(25GB BD-R，日本Verbatim公司)，藍(lán)光光驅(qū)(PX-B950SA，日本Plextor公司)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1嵌入式生物分子檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

嵌入式生物分子檢測(cè)系統(tǒng)包含硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，如圖1(a)所示。硬件部分包括ARM開(kāi)發(fā)板(集成顯示屏、觸摸屏等常用外設(shè))、外置光驅(qū)轉(zhuǎn)接板、藍(lán)光光驅(qū)，藍(lán)光光驅(qū)通過(guò)USB接口與ARM開(kāi)發(fā)板通信。軟件部分包括嵌入式底層軟件和圖形化應(yīng)用程序，開(kāi)發(fā)平臺(tái)為PC Linux，經(jīng)交叉編譯后運(yùn)行于ARM開(kāi)發(fā)板硬件。通過(guò)開(kāi)發(fā)和移植U-Boot引導(dǎo)加載程序、Linux內(nèi)核、根文件系統(tǒng)以及藍(lán)光光驅(qū)等硬件驅(qū)動(dòng)程序，完成嵌入式系統(tǒng)底層軟件開(kāi)發(fā)，為應(yīng)用程序提供運(yùn)行環(huán)境。圖形化應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)用戶(hù)功能，即控制藍(lán)光光驅(qū)進(jìn)行生物分子濃度定量檢測(cè)。圖形化應(yīng)用程序包括藍(lán)光光盤(pán)質(zhì)量診斷模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、曲線擬合模塊以及應(yīng)用程序GUI(圖形用戶(hù)界面)。藍(lán)光光盤(pán)質(zhì)量診斷模塊實(shí)現(xiàn)光驅(qū)控制、糾錯(cuò)掃描并輸出糾錯(cuò)數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)糾錯(cuò)數(shù)據(jù)的處理，對(duì)特征信號(hào)定位并進(jìn)行積分運(yùn)算；曲線擬合模塊輸出定量檢測(cè)結(jié)果并顯示擬合曲線；應(yīng)用程序GUI是上述三個(gè)功能模塊的可視化操作界面。使用C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)命令行程序，使用QT開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序GUI，最終將各個(gè)模塊整合為完整的嵌入式平臺(tái)應(yīng)用軟件。開(kāi)發(fā)的嵌入式分子檢測(cè)系統(tǒng)裝置實(shí)物圖如圖1(b)所示(光驅(qū)尺寸170 mm×146 mm×42 mm，開(kāi)發(fā)板尺寸105 mm×88 mm×40 mm).

圖1 嵌入式分子檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

基于藍(lán)光技術(shù)的生物分子檢測(cè)方法采用光盤(pán)質(zhì)量診斷軟件PlexUtilities進(jìn)行糾錯(cuò)掃描，該軟件為Windows平臺(tái)非開(kāi)源商業(yè)軟件，無(wú)法移植運(yùn)行于嵌入式Linux平臺(tái)，因此本系統(tǒng)的藍(lán)光光盤(pán)數(shù)據(jù)糾錯(cuò)模塊首先借助開(kāi)源光盤(pán)質(zhì)量診斷軟件QPxTool-0.7.2的代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)。移植并修改QPxTool開(kāi)源代碼，使之運(yùn)行于嵌入式系統(tǒng)中，并輸出光盤(pán)糾錯(cuò)數(shù)據(jù)結(jié)果。

藍(lán)光光盤(pán)數(shù)據(jù)糾錯(cuò)是以糾錯(cuò)塊為單位進(jìn)行的，一個(gè)糾錯(cuò)塊大小為64 kB，光盤(pán)質(zhì)量診斷軟件輸出長(zhǎng)距碼(LDC)和突發(fā)指示子碼(BIS)兩種規(guī)范的測(cè)試參數(shù)[14]。25 GB BD-R的用戶(hù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量為23.31 GB，則糾錯(cuò)塊個(gè)數(shù)為383 911(23.31 GB/64 kB)個(gè)，即LDC和BIS參數(shù)個(gè)數(shù)均為383 911.圖2(a)為光盤(pán)糾錯(cuò)軟件輸出的BIS分布圖，橫軸為藍(lán)光光盤(pán)的邏輯位置(GB)，縱軸為BIS校驗(yàn)碼數(shù)。其中，5個(gè)信號(hào)特征峰是生物陣列產(chǎn)生的錯(cuò)誤數(shù)集合。從信號(hào)的局部放大圖可以看出一個(gè)信號(hào)特征峰是由多個(gè)離散數(shù)據(jù)峰構(gòu)成，每個(gè)離散峰的寬度為64 kB(圖2(a)右圖所示)。由于光盤(pán)背景引起的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤遠(yuǎn)小于生物陣列引起的錯(cuò)誤，對(duì)于檢測(cè)信號(hào)來(lái)說(shuō)可忽略。為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢測(cè)分析，需數(shù)據(jù)處理程序自動(dòng)識(shí)別特征峰峰位并對(duì)特征信號(hào)中的離散數(shù)據(jù)進(jìn)行積分。識(shí)別過(guò)程如圖2(b)所示，原始數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)量均值縮減、多次包絡(luò)運(yùn)算、自動(dòng)閾值計(jì)算和閾值分割后，計(jì)算出每個(gè)信號(hào)特征峰的起始和結(jié)束位置，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)識(shí)別、定位、分割。

1.2.2墨點(diǎn)陣列的制備與讀取

使用Blu-ray Disc Suite刻錄軟件(訊連科技有限公司)將約23.31 GB數(shù)據(jù)刻錄到空白藍(lán)光光盤(pán)上，使之沒(méi)有空閑容量。將光盤(pán)進(jìn)行紫外臭氧處理15 min后，使用噴墨打印機(jī)的配套設(shè)計(jì)軟件Print CD設(shè)計(jì)打印圖案并控制噴墨打印機(jī)在藍(lán)光光盤(pán)上打印墨點(diǎn)陣列。然后將打印后的光盤(pán)放入烘干箱干燥。本文設(shè)計(jì)了尺寸不同、灰度一致的墨點(diǎn)陣列和尺寸一致、灰度不同的墨點(diǎn)陣列。使用移植到嵌入式系統(tǒng)的光盤(pán)質(zhì)量診斷軟件QPxTool的Error Correcttion功能對(duì)光盤(pán)進(jìn)行糾錯(cuò)掃描，掃描速度為4倍速。

1.2.3生物素-鏈霉親和素反應(yīng)陣列的制備與讀取

刻錄數(shù)據(jù)后，將光盤(pán)浸泡在濃度為0.1 mol/L的NaOH溶液中并放置于(55±1)℃干燥箱中進(jìn)行內(nèi)酯水解反應(yīng)，水解1.5 h后徹底沖洗光盤(pán)表面并用氮?dú)獯蹈?。然后在光盤(pán)反應(yīng)區(qū)鋪設(shè)活化液(將100 mmol/L EDC+25 mmol/L NHS加入到pH值為5.8的MES溶液中混合而成)，4 h后沖洗干凈并將PDMS(聚二甲基硅氧烷)微流體通道模板貼在活化區(qū)域。向微通道注入biotin溶液(1 mg/mL)，固定8 h后注入buffer1(將150 mmol/L NaCl+4% BSA加入到pH值為7.4的PBS中混合而成)，封閉3 h后注入buffer2(150 mol/L NaCl+0.8% BSA+0.1% Gelation+0.05% Tween-20，百分?jǐn)?shù)為質(zhì)量分?jǐn)?shù))，封閉1 h.將不同濃度的納米金-鏈霉親和素結(jié)合物溶液依次注入不同通道，反應(yīng)1 h后揭掉PDMS模板，使用buffer1封閉1 h.沖洗過(guò)后使用銀染液(48 mmol/L硝酸銀+182 mmol/L對(duì)苯二酚)對(duì)反應(yīng)區(qū)域銀染5 min，徹底沖洗光盤(pán)并用氮?dú)獯蹈珊螅瑢⒐獗P(pán)放入開(kāi)發(fā)的嵌入式生物分子檢測(cè)儀器中，操作軟件系統(tǒng)進(jìn)行光盤(pán)上鏈霉親和素濃度的定量檢測(cè)分析。

圖2 特征信號(hào)自動(dòng)化處理過(guò)程

2 結(jié)果與討論

2.1 嵌入式平臺(tái)生物分子檢測(cè)可行性分析

光盤(pán)質(zhì)量診斷軟件輸出LDC和BIS兩種規(guī)范的光盤(pán)糾錯(cuò)數(shù)據(jù)，LDC模式下檢測(cè)信號(hào)具有更高的信噪比，但當(dāng)分析物濃度較高時(shí)檢測(cè)信號(hào)容易達(dá)到飽和，因此一般選用BIS糾錯(cuò)數(shù)據(jù)作為定量檢測(cè)的分析參數(shù)[15]。在ARM開(kāi)發(fā)板上搭建完成嵌入式底層環(huán)境和QT圖形環(huán)境后，將修改后的QPxTool軟件交叉編譯并移植到目標(biāo)板平臺(tái)運(yùn)行。為驗(yàn)證該軟件在嵌入式平臺(tái)下用于生物分子檢測(cè)的可行性，通過(guò)噴墨打印實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)試，并與Windows平臺(tái)下PlexUtilities軟件的掃描結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。在藍(lán)光光盤(pán)表面打印了一組灰度相同(均為0)，直徑分別為0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.8 mm的圓形墨點(diǎn)陣列。如圖3(a)所示為PlexUtilities對(duì)墨點(diǎn)光盤(pán)的BIS糾錯(cuò)結(jié)果，8個(gè)特征信號(hào)與墨點(diǎn)的物理位置一一對(duì)應(yīng)。圖3(b)為嵌入式平臺(tái)下QPxTool的BIS糾錯(cuò)結(jié)果，橫坐標(biāo)為藍(lán)光光盤(pán)的邏輯位置(GB)，縱坐標(biāo)為BIS校驗(yàn)碼數(shù)。糾錯(cuò)結(jié)果中出現(xiàn)了8個(gè)與PlexUtilities結(jié)果中相同趨勢(shì)且明顯高于背景的特征信號(hào)：隨著墨點(diǎn)直徑增加，特征信號(hào)的幅值和寬度均增加。圖3(c)中建立BIS錯(cuò)誤總數(shù)與墨點(diǎn)面積的關(guān)系曲線，兩者之間呈現(xiàn)出良好的線性關(guān)系，線性擬合方程為y=3 208.272 6x+48.807 1，線性擬合系數(shù)R2=0.993 7.由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，QPxTool的光盤(pán)質(zhì)量診斷功能在嵌入式Linux平臺(tái)下可以用于光盤(pán)上生物分子的檢測(cè)，且可以明顯檢測(cè)到直徑為0.1 mm的墨點(diǎn)，表明了本檢測(cè)系統(tǒng)的橫向分辨率在100 μm以下。

圖3 不同尺寸墨點(diǎn)陣列糾錯(cuò)掃描結(jié)果分析

為進(jìn)一步驗(yàn)證該軟件在嵌入式平臺(tái)下用于生物分子檢測(cè)的可行性，對(duì)尺寸相同灰度不同的墨點(diǎn)陣列進(jìn)行了檢測(cè)分析。打印了灰度值分別為240，210，180，150，120，90，60，30，0，直徑均為1 mm的圓形墨點(diǎn)陣列。圖4(a)為該墨點(diǎn)陣列光盤(pán)在PlexUtilities軟件中的糾錯(cuò)掃描結(jié)果，墨點(diǎn)顏色隨著灰度值減小而逐漸加深，且墨點(diǎn)位置在物理位置上與掃描結(jié)果中的信號(hào)特征峰完全對(duì)應(yīng)。圖4(b)為該墨點(diǎn)陣列光盤(pán)在嵌入式平臺(tái)下使用QPxTool軟件的糾錯(cuò)掃描結(jié)果，信號(hào)趨勢(shì)和峰值與圖4(a)基本一致：當(dāng)灰度值大于180時(shí)，因墨點(diǎn)干擾而產(chǎn)生的BIS錯(cuò)誤太小而被淹沒(méi)于背景噪聲，無(wú)明顯信號(hào)產(chǎn)生。當(dāng)灰度值小于180時(shí)，隨著墨點(diǎn)顏色加深，產(chǎn)生的信號(hào)幅值增加，寬度基本不變。BIS密度與墨點(diǎn)灰度關(guān)系如圖4(c)，在180～90的灰度范圍內(nèi)，BIS錯(cuò)誤密度近似線性增長(zhǎng)，在90～0的灰度范圍內(nèi)，BIS錯(cuò)誤密度增長(zhǎng)趨于平緩。這是由于灰度值較小的墨點(diǎn)吸收了大部分激光，使BIS變化減慢。

圖4 不同灰度墨點(diǎn)陣列糾錯(cuò)掃描結(jié)果

2.2 嵌入式檢測(cè)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性分析—藍(lán)光光盤(pán)表面生物素-鏈霉親和素反應(yīng)的定量檢測(cè)

生物素-鏈霉親和素之間具有高強(qiáng)度的非共價(jià)結(jié)合作用，常作為生物反應(yīng)放大系統(tǒng)被用于生化檢測(cè)分析中，本文通過(guò)該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證所開(kāi)發(fā)嵌入式檢測(cè)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。基于藍(lán)光技術(shù)的鏈霉親和素檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)鏈霉親和素質(zhì)量濃度低于0.5 μg/mL時(shí)，BIS密度近似線性增長(zhǎng)，當(dāng)質(zhì)量濃度達(dá)到0.6 μg/mL時(shí)檢測(cè)信號(hào)達(dá)到飽和[15]。因此，本實(shí)驗(yàn)借助PDMS微通道在藍(lán)光光盤(pán)上制備了三組鏈霉親和素的生物反應(yīng)條帶，分別為6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品(0.01，0.05，0.1，0.2，0.4，0.5 μg/mL)、2個(gè)待測(cè)樣品(0.03，0.3 μg/mL，重復(fù)3次)。

將制備好的生物陣列光盤(pán)放入檢測(cè)系統(tǒng)的藍(lán)光光驅(qū)中，控制檢測(cè)系統(tǒng)的光盤(pán)質(zhì)量診斷功能模塊進(jìn)行糾錯(cuò)掃描。掃描完成后的光盤(pán)BIS錯(cuò)誤分布圖如圖5(a)所示，出現(xiàn)了12個(gè)與鏈霉親和素樣品反應(yīng)條帶對(duì)應(yīng)的BIS特征峰。隨著鏈霉親和素濃度的增加，銀染條帶還原聚集的銀顆粒數(shù)目逐漸增多，對(duì)光驅(qū)激光擾動(dòng)越強(qiáng)，從而產(chǎn)生的BIS校驗(yàn)錯(cuò)誤越多。如圖5(b)所示，使用數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)光盤(pán)BIS糾錯(cuò)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，點(diǎn)擊“Start”鍵，系統(tǒng)識(shí)別并顯示出與12個(gè)樣品對(duì)應(yīng)的BIS特征峰信號(hào)。在對(duì)應(yīng)的條帶面積輸入框和標(biāo)準(zhǔn)濃度輸入框中輸入與樣品對(duì)應(yīng)的參數(shù)后，計(jì)算出6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)樣品BIS密度分別為180，357，768，1 768，2 999，3 241，兩組待測(cè)樣品對(duì)應(yīng)的BIS密度分別為320，384，429和2 057，2 158，2 345.如圖5(c)所示，切換到曲線擬合模塊界面，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)樣品濃度和與其對(duì)應(yīng)的BIS密度生成標(biāo)準(zhǔn)曲線，繼而計(jì)算出兩組待測(cè)樣品質(zhì)量濃度均值分別為(0.033±0.007)μg/mL和(0.305±0.018)μg/mL.檢測(cè)結(jié)果與待測(cè)樣品的實(shí)際質(zhì)量濃度0.03，0.3 μg/mL基本一致，說(shuō)明所開(kāi)發(fā)的嵌入式檢測(cè)系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)便攜性、自動(dòng)化檢測(cè)的同時(shí)保證了可靠的準(zhǔn)確性。

圖5 鏈霉親和素檢測(cè)分析

3 結(jié)論

本文提出了結(jié)合嵌入式技術(shù)的生物分子檢測(cè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與定量檢測(cè)方案，使用嵌入式Linux開(kāi)發(fā)技術(shù)，完成了基于藍(lán)光光盤(pán)/光驅(qū)技術(shù)的生物分子嵌入式檢測(cè)系統(tǒng)與儀器的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，使標(biāo)準(zhǔn)光盤(pán)光驅(qū)成為專(zhuān)用性的生物分子檢測(cè)設(shè)備，極大的方便用戶(hù)使用。墨點(diǎn)實(shí)驗(yàn)表明本系統(tǒng)能夠檢測(cè)到光盤(pán)表面100 μm以下的陣列。通過(guò)生物素-鏈霉親和素實(shí)驗(yàn)介紹了該檢測(cè)系統(tǒng)的自動(dòng)化檢測(cè)分析流程并驗(yàn)證了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，且所開(kāi)發(fā)的儀器便攜性好、操作簡(jiǎn)單，可作為醫(yī)療診斷、食品安全等應(yīng)用場(chǎng)景下的即時(shí)檢測(cè)分析工具。