1、基因擴增儀是生命科學領(lǐng)域重要的儀器設備，在基因研究中起著重要的作用。但是目前我國的基因擴增儀研究成本較高，性能指標也不及國外，因此導致大部分采用進口。研究智能化與便攜化的基因擴增儀具有重要意義，也是一個重要的發(fā)展趨勢。環(huán)介導等溫擴增（LAMP）是一種新穎的核酸等溫擴增方法。相比傳統(tǒng)聚合酶鏈反應（PCR）能避免溫度循環(huán)帶來的困難，具有高靈敏度、高特異性和檢測簡單的優(yōu)點。
　　本文基于LAMP反應，以便攜化、智能化、高通量和易集成為原

2、則，搭建了基于LAMP的溫度控制系統(tǒng)以及擴增產(chǎn)物的光檢測系統(tǒng)。采用旋轉(zhuǎn)滑移芯片作為樣品載體，搭建LAMP擴增的恒溫裝置，使用半導體熱電制冷器對裝置進行加熱和制冷。設計以LED為激發(fā)光源，光電二極管采集熒光的光學裝置，對芯片中樣品進行激發(fā)和信號采集。
　　ARM處理器的性價比高并且速度快，廣泛應用于控制領(lǐng)域。系統(tǒng)利用基于Cortex-M3內(nèi)核的ARM處理器（STM32），設計了溫度控制電路、小信號調(diào)理電路、LED恒流驅(qū)動電路、液晶顯

3、示以及按鍵和指示電路等。采用溫度傳感器DS18B20測溫并反饋給處理器。鑒于擴增反應的精度要求，軟件部分使用了PID控制算法。通過傳感器反饋的實時溫度值以及內(nèi)置PWM輸出來驅(qū)動半導體制冷器加熱和制冷。本系統(tǒng)對光電小信號的處理采用了硬件濾波和巴特沃斯軟件濾波相結(jié)合的辦法。軟件濾波能克服硬件濾波不徹底和易受干擾的缺點。經(jīng)過實驗測試，本系統(tǒng)能夠長時間穩(wěn)定運行。溫度控制精度達±1oC；光檢測系統(tǒng)對鈣黃綠素檢測限達2μM，滿足LAMP溫度控制和檢