化學發(fā)光分析儀畢業(yè)設計開題報告

1、畢業(yè)設計（論文）開題報告題 目：化學發(fā)光分析儀反應管裝載模塊的研究院 （系） 船舶與海洋工程學院專業(yè) 機械設計制造及其自動化學生 *學號*班號*指導教師 *開題報告日期2013-3-15哈爾濱工業(yè)大學教務處制2013年3月說 明一、開題報告應包括下列主要內容：1題目2課題來源及研究的目的和意義；3國內外在該方向的研究現狀及分析；4主要研究內容；5研究方案及進度安排，預期達到的目標及提交成果的形式；6為完成課題已具備和所需的條件；7預計研究過程中可能遇到的困難和問題，以及解決的措施；7主要參考文獻。二、對開題報告的要求1開題報告的字數應在3000字以上；2閱讀的主要參考文獻應在10篇以上，其中外

2、文資料應不少于三分之一。本學科的基礎和專業(yè)課教材一般不應列為參考資料。3參考文獻按在開題報告中出現的次序列出；4參考文獻書寫順序：序號 作者.文章名.學術刊物名.年，卷（期）：引用起止頁。三、如學生首次開題報告未通過，需在一周內再進行一次。四、開題報告由指導教師填寫意見、簽字后，統(tǒng)一交所在院（系）保存，以備檢查。正文：一課題來源及研究的目的和意義1）課題來源由于我國在免疫分析檢驗儀器和配套試劑開發(fā)方面起步比較較晚，目前我國對于艾滋病、病毒性肝炎等疾病的診斷大多采用酶聯免疫分析法，可是但該方法自身存在操作復雜、重復性差、陽性漏檢等問題，因此開發(fā)新一代高靈敏度、高特異性、方便快速的診斷試劑以及與之

3、配套儀器刻不容緩，需要更快地發(fā)展，盡早擺脫進口。2）課題研究的目的最近這些年來，隨著人們對于臨床檢驗速度和精度要求的提高，以及我國傳染性疾病防控形式的日益嚴峻，國內化學發(fā)光免疫檢驗市場呈現井噴趨勢。高靈敏、高特異性、方便快速的化學發(fā)光免疫分析儀及其配套試劑是實現臨床快速檢驗和傳染性疾病預防的重要保證。該儀器是一種通過患者血清進行人體免疫分析的醫(yī)療測試儀器，化學發(fā)光免疫測定是一種高度敏感的微量測定技術，適用于甲狀腺激素類、性腺激素類、腫瘤標志物類以及肝炎、艾滋病等多種體內微量物質的定量分析。3）課題研究的意義反應管裝載模塊，作為分析儀的一個重要組成部分，負責完成反應管的儲存和自動裝載。該課題需要

4、學生基于本科期間所學習的機械原理和機械設計、驅動、傳感器、控制、三維建模軟件等內容進行設計，培養(yǎng)我們分析和解決工程實際問題的能力，鍛煉我們的創(chuàng)新思維方式以及培養(yǎng)我們綜合應用所學知識，分析和解決工程實際問題，鍛煉創(chuàng)造能力的目的，使我們在按自頂向下的順序裝配在一起，然后再將各個系統(tǒng)按自底向上的順序裝配在一起，并進行動態(tài)仿真，分析相關點的位移，速度，加速度曲線。實驗研究等方面得到進一步提高 圖2 反應管裝載模塊的結構簡圖二國內外的研究現狀及分析化學發(fā)光CL(chemiluminescence)早在19世界80年代就得帶證實，即在化學反應過程中瞬間以釋放光子的形式放出能量。直到20世界60年代初，Ya

5、llow和Berson創(chuàng)建了具有劃時代的放射免疫分析技術。經歷20年，經過許多學者的實驗研究，相繼有許多新材料、新技術、新工藝以及新儀器的研制取得成功，加速了CLIA(chemiluminescence immunoassay)，因此該儀器興起于20世界80年代，而我國導入與20世界90年代，其間一共分為四代，現如今已被臨床普遍使用，成為臨床免疫診斷的支柱方法。工作原理圖進十多年來，當代生物技術取得的研究和應用取得高速發(fā)展的同時，也大大推動了化學發(fā)光免疫分析儀(CLIA)的方法的更新換代速度。該產品在歐美已處于成熟期，廠商試劑與儀器共同開發(fā)，儀器自動化程度高，試劑成系統(tǒng)化狀態(tài)。而在我國，產品還

6、是導入期或成長期，根本沒有廠商能擁有整條生產線加工生產，技術比較落后，完全依賴進口的。英國德國中國儀器名稱KPS-I 和II型化學發(fā)光免疫分析儀CLIAlumino化學發(fā)光分析儀CLIACLIA核心部件無國產技術路線酶促化學發(fā)光酶促化學發(fā)光酶促化學發(fā)光技術來源英國原產件國內組裝德國原裝國外進口售后保障國內有全套儀器原廠配件，英國Medical Leader集團在北京設有代表處，售后服務有保障國內沒有整套生產線國外生產，國內沒有完整生產線目前，該產品在農業(yè)、環(huán)保、地質、軍事等領域也有很大的發(fā)展空間，特別是和氣他技術聯合使用。臨床檢測樣品檢測采用CLIA技術主要是吖啶酯標記物直接發(fā)光、Apase、

7、HRP催化底物發(fā)光和電化學發(fā)光3種發(fā)光類型。CLIA的技術優(yōu)勢已被大量實驗研究結果所證實，隨著開放性自動測量儀器的完善，必將生物醫(yī)學研究工作者提供開發(fā)和研制CLIA試劑盒的條件，盡早研發(fā)出國內精確度高的CLIA核心要技術，從而打破國外大公司對試劑的壟斷。未來的、發(fā)展除逐漸提高試劑盒品種外，儀器智能化程度也將有所提高。三本課題主要研究內容本課題主要研究CLIA反應管裝載模塊的基本機構構成與基本設計，以及在臨床檢測樣品時反應管（即反應杯）的工作流程，還有對該次設計會出現的狀況和難題進行分析解決?；瘜W發(fā)光免疫分析儀(CLIA)三維移動加樣模塊的基本機構主要由料斗、電梯、噴射器、定方位器和分離槽以及分

8、離器組成。所述反應杯進給系統(tǒng)包括碼垛模塊、傳送模塊、孵育模塊、洗滌模塊和測量室。至于設計中各組成部分的電梯、噴射器、定方位器和分離槽以及分離器也需按照各種技術性能指標經行粗略設計和計算，畫出方案簡圖及整體裝配圖，并用三維造型軟件構建樣機的實體模型，并進行動態(tài)仿真。而控制系統(tǒng)部分會基于單片機控制系統(tǒng)來進行設計，從而來完成控制系統(tǒng)部分的設計。四本課題研究方案、進度安排及預期達到的目標1）本課題研究方案：（1）.首先要對化學發(fā)光免疫分析儀(CLIA)反應管裝載模塊系統(tǒng)在檢測工作時的整體布局構造有一個清楚的認識，三維移動臂自動將樣本液和試劑液分配到反應杯中，反應杯依次經過傳送系統(tǒng)各模塊，并完成孵育、洗

9、滌、檢測等工作?；瘜W發(fā)光免疫分析儀(CLIA)反應管裝載模塊的工作過程主要由如下各個機構構成樣品分析流程圖1.試劑倒入反應杯，需要經過提升，再需垂直倒進輸送杯；2.倒?jié)M時需停止轉動，經特點軌道傳輸到反應階段；3.空杯從反應階段后退時，正好掉下下一個在相應位置作為替補，這樣使預熱段永遠保證一樣多個反應杯；4.在反應階段需要再加樣，在需要用到可分離器械對溶液分離；5.分離后僅剩下含吖啶酯的有效結合物，在需經過加入酸在該反應杯中；6.此時需要使該反應杯下降，經過傳輸軌道運到亮度檢測處；7.對該杯中加入堿溶液，使反應的結合物發(fā)光，并需要并由光電倍增管接受。8.再需要將其傳送到吸出廢液汁處，并用相應裝備

10、吸出廢棄液；9.再把空杯傳送到相應的地方，利用電磁閥，將其打入廢棄箱中，完成整個過程。（2）然后再具體分析設計每一部分所需要的機構，并結合所學知識畫出每一機構的運動結構簡圖。在完成該機構的檢測運行時，需要由裝載機構料斗、升降機構電梯、運輸機構皮帶、加試劑機構噴射器、定位機構定方位器、分離液機構分離槽以及分離機構電磁閥、傳感機構、光感機構、控制機構以及其他輔助機構構成。接著要完成各個零部件的設計，選擇相應的元器件。（3）再畫出每個系統(tǒng)的裝配圖，為完成CLIA反應管裝載模塊的整體裝配圖做好準備工作，打下基礎。（4）確定整體方案并完成裝配圖等結構設計。（5）完成單片機控制系統(tǒng)的設計（6）最后將各個機

11、構零部件按自頂向下的順序裝配在一起，然后再將各個系統(tǒng)按自底向上的順序裝配在一起，并進行動態(tài)仿真，分析相關系統(tǒng)的運動狀況，分析相關點的位移，速度，加速度曲線，是否可實現連續(xù)裝載及其相應的技術指標要求。2）主要技術性能指標：1、Hopper最大承載量2000個；2、滑梯等級為48級；3、定向器實現反應管的方向調整；4、可實現連續(xù)裝載。 3）進度安排及預期達到的目標：1、第13周：依據技術要求，提出總體設計方案，并進行初略子方案設計，提出合理的進度計劃。2、第49周：電梯、噴射器、定方位器和分離槽以及自分離器的設計。3、第1012周：控制系統(tǒng)的設計。4、第1315周：總結設計過程，充分查閱資料，閱讀

12、相關文獻，撰寫論文；5、第16周：整理畢業(yè)論文，準備畢業(yè)答辯五為完成課題已具備和所需的條件1）已具備條件：料斗、電梯、皮帶、噴射器、定定方位器、分離槽以、電磁閥、光電倍增管以及其它輔助簡單構件。2）所需條件：需要確定各個機構的型號及質量檢測，選擇合適的傳感器，選擇所需要的控制裝置，進一步熟悉使用Pro/Enginner這款三維建模軟件，學會使用有限元分析軟件進行分析優(yōu)化。六預計研究過程中可能遇到的困難和問題，以及解決的措施1）因為調試不夠精確，導致反應杯在進入相應軌道是有所偏差，在多次累積后，在反應杯兩邊與傳輸工具間對夾造成卡杯。解決方法：首先在加酸的位置將靠卡住的運輸工具拉拉，使其重回軌道的

13、正確位置。2）反應杯卡在分離機構位置，可能是分離機構的驅動出現故障，致使分離針插入反應杯后未能上升離開阻擋反應杯前進。解決方法：排除分離針的驅動問題。3）反應杯卡在升降機底部位置，其原因是升降機不能下降到準確位置。解決方法：拆開升降機蓋板，夾開反應杯進行調試，將升降機提升快凹面調到平行于軌道凹面位置。4）在文庫中查不到相應資料，因此會遇到不少麻煩問題，解決方法：多于老師交流，分關鍵詞查找，可找相似的或學會運用創(chuàng)新思維。 主要參考文獻：1王栩,林金明. 化學發(fā)光免疫分析技術新進展J. 分析試驗室. 2007(06) 22003年第六期.醫(yī)療衛(wèi)生裝備.1994-2013China Academic

14、 Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.3. 上海第六次全國病毒性肝炎學術會議.病毒性肝炎防治方案（試行）.中國傳染病雜志.1991：52-60.4.蘇劍，張鵬，尤加良等.CENTAUR CP.全自動化學發(fā)光免疫分析儀常見故障與排除【J】.醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2012，33（5）：148-150.5.蘇先獅.湖南供血員和肝病患者1272例血清抗HCV檢測及甲、乙、丙、丁各型肝炎混合感染研究.臨床肝膽雜志.1993：10-11. 6. 高等職業(yè)技術教育機電類專業(yè)教材編委會組編,王侃夫主編.機床數控技術基礎M. 機械工業(yè)出版社, 2001 7.諸靜等著.模糊控制原理與應用M. 機械工業(yè)出版社, 1995 8. D.S. Hage.Immunoassays. Analyt