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DNA超微注射量精密控制技术的研究

专 业: 控制理论与控制工程
关键词: 转基因 显微注射 微注射量 气压电控式 温度梯度 Marangoni效应 显微图像 特征提取
分类号: Q81  TP273
形 态: 共 117 页 约 76,635 个字 约 3.666 M内容
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内容摘要


该论文在深入调查了解国外先进产品,以及从理论及实验方面对DNA微流体的动力学特性进行研究的基础上,致力于微注射量控制器的设计与研制,以及显微视觉检测技术的研究,以便对其进行更有效、更精确的定量控制。

围绕上述内容,本文进行了以下几方面的研究工作:

(1)查阅并分析了国内外大量的转基因微注射技术及操作设备和微流体控制方面的文献,在对DNA微流体的动力学特性理论研究的基础上,进行了微注射量的理论建模及实验研究。

(2)对微注射量控制器进行了系统、参数及容差等方面的方案设计,并在原有的基础上进行了改进,构建了带保压装置的气压电控式微注射量控制器,克服了原控制器在注射前或完成后易产生的DNA液倒吸现象。

(3)微流体的研究具有广泛的应用前景,近年来成为流体力学专家和工程师们研究的热点。

本文从理论上对微流的运动及动力学规律进行了研究,提出了温度场控制器的方案。

该控制方案利用Marangoni效应来调节DNA注射液的表面张力,以产生一个驱动力,使其从热的一端向冷的另一端流动。

实验结果表明,随着温度的升高,DNA液的粘度减少,它的运动阻力也随之减少,微注射液的控制死区缩小,从而使控制器的性能得到了改善。

(4)该文根据微注射显微图像的特点,利用三种图像处理法,分别对细胞图像进行目标快速识别及特征提取,以实现微注射量的视觉快速检测。

此外,本论文对该研究今后的发展方向进行了展望,认为发展新的微尺度流体的理论与测试技术、实验技术,以及微细加工技术,并研制出越来越多高性能的微流体元器件,是推动微量流体控制技术进步的基础……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 绪论
1.1引言
1.2转基因微注射系统的组成和特点
1.3转基因超微量注射控制器的研究综述
1.3.1转基因超微量注射控制器的研究意义
1.3.2转基因超微量注射控制器的研究和发展现状
1.4 DNA超微注射量的检测技术综述
1.4.1 DNA超微注射量检测技术的研究和发展现状
1.4.2显微图像处理系统的研究现状
第二章 DNA微流体出流量的动力学特性研究
2.1影响DNA微流体出流量的主要因素
2.2压力场对微出流量的驱动作用的理论建模研究
2.2.1压力场驱动理论建模的基础
2.2.2微出流量理论模型的推导
2.3压力源驱动微出流量动力学特性的实验研究
2.3.1实验方案的设计
2.3.2单因素控制下的微出流量的实验研究
2.4气泡对DNA微流体运动的影响
2.5考虑了边界条件的DNA微流体运动
2.6本章小结
第三章 气压电控式DNA微注射量控制器的方案设计
3.1微注射量控制器的性能要求
3.2气压电控式微注射量控制器的系统设计
3.3气压电控式微注射量控制器的参数设计
3.3.1输入信号最均匀设计
3.3.2遗传算法与正交试验结合法
3.4微注射量控制器的容差分析
3.5本章小结
第四章 气压电控式DNA超微注射量控制器的研制
4.1气压力电控制式微注射量控制器的设计
4.2气压电控式微注射量控制器的工作原理
4.2.1控制器的气压部分的工作原理
4.2.2控制器的电气部分的工作原理
4.3气压电控制式微注射量控制器的软件的编制
4.4气压电控式微注射量控制器的性能测试及分析
4.5本章小结
第五章 DNA微注射量的温度场驱动技术的研究
5.1微尺度控制的几个主要研究
5.2微液体表面张力特性的研究
5.3 DNA微流体的温度场驱动模型的研究
5.4 DNA微注射量的温度场控制技术的实验研究
5.4.1实验设计
5.4.2实验设备的制备及材料的选择
5.4.3实验结果及分析
5.5本章小结
第六章 DNA微注射量显微视觉检测技术的研究
6.1基于数学形态学的微注射量提取法
6.1.1图像处理中的数学形态学
6.1.2细胞图像的提取
6.1.3微注射量数据的获取
6.2基于差图像的微注射量测量法
6.3基于链码描述边缘检测的微注射量测量
6.3.1基于链码跟踪进行图像边缘检测的原理
6.3.2微注射量的检测
6.4本章小结
结束语与展望
参考文献

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中图分类: > Q81 > 生物科学 > 生物工程学(生物技术)
其他分类: > TP273 > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统

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