新苗中期答辩.pptx

浙江省大学生科技创新项目浙江省大学生科技创新项目浙江省大学生科技创新项目浙江省大学生科技创新项目便携式荧光细菌总数检测仪便携式荧光细菌总数检测仪便携式荧光细菌总数检测仪便携式荧光细菌总数检测仪 专业：光学工程项目成员：王守兵 王聪 季慧华 胡宇飞指导老师：陈华才内容项目项目的的背景背景主要研究内容主要研究内容已完成的阶段性成果展示已完成的阶段性成果展示下一步工作计划下一步工作计划项目背景随着经济的全球化，食品、饮料卫生与安全成为备受关注随着经济的全球化，食品、饮料卫生与安全成为备受关注的热门话题。近几年来，世界上一些国家和地区食品、饮的热门话题。近几年来，世界上一些国家和地区食品、饮料安全的恶性事件不断发生，随着食品、饮料加工过程中料安全的恶性事件不断发生，随着食品、饮料加工过程中化学品和新技术的广泛使用，新的食品安全问题不断涌现化学品和新技术的广泛使用，新的食品安全问题不断涌现国内利用生物荧光法检测细菌总数的研究工作才刚刚起步，国内利用生物荧光法检测细菌总数的研究工作才刚刚起步，细菌细菌ATP提取过程复杂，且检测多依赖实验室大型荧光检提取过程复杂，且检测多依赖实验室大型荧光检测仪器完成，不适合于现场检测操作测仪器完成，不适合于现场检测操作陈老师对于生物检测方面具有丰富经验，结合光电学院齐陈老师对于生物检测方面具有丰富经验，结合光电学院齐全师资以及实验室设备，先后完成多项国家项目，如双光全师资以及实验室设备，先后完成多项国家项目，如双光路便携式食品安全检测仪，八通道便携式农药残留检测仪路便携式食品安全检测仪，八通道便携式农药残留检测仪等，在基础条件下具有很大的优势等，在基础条件下具有很大的优势检测原理检测原理lATP即三磷酸腺苷，是广泛存在于生物体内的一种能量物质。实验证明，在生理条件下，每个细菌细胞中所含ATP的含量大致相同，约为10-18mol个。萤火虫荧光素酶简称虫光素酶，是一种能将化学能转变为光能的活性蛋白质，即生物催化剂。ATP在虫光素酶的催化作用下，与荧光素在有氧环境及二价镁离子作用下，反应释放出荧光。当荧光素及虫光素酶过量情况下，释放的荧光与ATP在一定范围内成线性关系，因此可以通过测量荧光光强检测样品中的A T P，进 而 检 测 其 中 的 细 菌 总 数。项目主要内容及阶段性成果项目主要内容及阶段性成果结构设计：结构如图所示，主要包括两部分：光电转换单元和信号采集处理及控制单元。光电转换单元包括检测样品池和光电转换器件。为消除外界光的干扰，整个光电转换单元被密封在暗盒中。光电转换器件将反应释放荧光转化为电信号，由信号采集处理单元采集并处理，并对测试结果进行实时显示和存储。项目主要内容及阶段性成果项目主要内容及阶段性成果l电路设计：系统的电路结构如图所示。光电转换器件将荧光信号转换为电流信号，通过微处理芯片stm32（ARM7内核）对信号进行采集及处理。芯片同时作为控制核心，控制显示及存储单元，并可将测量结果上传电脑进行结果分析。项目主要内容及阶段性成果项目主要内容及阶段性成果l软件设计：操作软件由C语言编写，流程如图所示，分为三个模块，分别为测量、记录和设置。测量时，微处理芯片对一定时间内的信号采集并进行积分处理，然后将测试结果实时显示，根据用户选择也可将测试结果上传至计算机，方便用户在计算机上对所测数据进行分析，记录子菜单分为查询和记录删除，用以对记录进行操作。采用24LC256作为外部数据存储芯片，设计可存储测试结果达200条，记录查询时可逐条显示记录，设置菜单可实现仪器校准和倍增管电压调整功能。项目主要内容及阶段性成果项目主要内容及阶段性成果项目主要内容及阶段性成果项目主要内容及阶段性成果l样机展示：下一步计划下一步计划l实验测试的过程中发 现配置样品试剂的步 骤较为繁琐，因此在 接下来的工作中拟采 用封装的形式将定量 的试剂进行封装，以此来提高测试效率。下一步计划下一步计划l样机中样品池的出口采用开放式的设计，测试过程发现会受到外界光线的影响，接下来的工作中拟采用封闭的结构设计，消除外界光线的干扰l对整个装置的硬件电路进行分析，提高其运行稳定性，软件上则是不断测试，找出程序上可能存在的潜在问题，并加以修正