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高效液相色谱仪是用高效液相色谱法对物质进行定性定量分析的仪器,高效液相色谱仪的检测精度高、分析速度快和重复性好等优点使之成为生命科学、临床诊断、病理研究、新药研究和质量控制等科学领域与专业最为重要的分离和分析仪器之一。但现有的高效液相色谱仪普遍采用小颗粒填料作为固定相,在分离或分析生物大分子物质时存在困难。基于单片机的晶胶层析分离控制平台是一种制备型高效液相色谱系统,它采用具有超大孔径的新型介质晶胶作为固定相,可顺利实现对生物大分子物质的分离。
晶胶层析分离控制平台的设计方案是在研究现有高效液相色谱仪的组成结构及工作原理的基础上提出的,整个控制系统由硬件和软件两个部分组成。硬件部分的设计在满足系统设计要求的基础上,充分考虑了流动相的化学性质对硬件的影响;控制系统硬件设计是以MSP430F149单片机为主控单元,分为人机交互界面、自动进样器、输液泵、检测模块、样品收集器及扩展接口六个模块;对各模块的硬件设计和选材进行了详细分析并设计了相应的控制电路。在分析层析过程的工艺流程的基础上,明确了控制系统软件设计的目标及所需实现的功能。对系统自动层析、人工层析和参数标定的程序流程及主程序流程进行了分析和设计。在控制系统软件设计部分,将单片机程序设计划分为初始化模块、人机界面模块、其他功能(定量取样和数据采集及处理)模块和主程序模块四个主要模块;实现了单片机片上资源的初始化、基本图形界面显示、触摸屏坐标采集、定量取样、输液泵转速调整及数据采集和处理等功能,在完成系统主电路板和箱体的设计与制造工作以后,对系统进行了组装并对各模块进行了调试。
基于单片机的晶胶层析分离控制平台具有成本低,结构简单和操作方便的特点,基本满足实验室制备生物大分子物质的需求。