用于微流控荧光PCR的高分辨率温度控制系统

• 作者: 刘勇 张悦龙 张龙 朱灵 王安 范书广 赵树弥 邓国庆
• 来源期刊: 大气与环境光学学报
• 学科: 医学
• 关键词: 微流控 铂电阻 多阈值PID算法 脉冲宽度调制波 高分辨率熔解
• 年，卷（期）: 2015,（5）
• 所属期刊栏目: 光电技术
• 页码范围: 417-424
• 分类号: R318.6
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1673-6141.2015.05.008

摘要

微流控荧光PCR产物在高分辨率熔解(HRM)曲线分析的过程中,随着DNA的解链荧光强度发生突变,而能否检测到该突变点则依赖于温控的精度.提出了多阈值PID算法,设计了一种适用于高分辨率熔解曲线分析的FPGA温度控制系统,根据测得温度值与设定值之间的差异,改变FPGA电路系统输出的脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)波占空比和算法的调节频率实现对温度的准确控制.经过温度标定后,系统温度控制精度优于0.1℃,分辨率达到±0.01℃.HRM分析实验结果表明,本方法成功地辨别出了DNA序列的单碱基差异,温度控制系统达到了设计的要求.