条形码技术作为最早的图形识别技术之一,由于使用方便、可靠性强等特点被广泛应用于生活中多个领域,极大的改善了人们的生活。智能手机的广泛普及也极大的促进了条码技术的发展,智能手机扫码式的生活观念更加深入人心。生物芯片技术作为一种新型的分子生物学技术,在实现高通量检测的同时,也存在样本难以精确定位的问题,将生物芯片技术与条码技术相结合制备条码式样的生化芯片,并利用智能手机对该条码式样的芯片进行解码,在实现生化分子高通量检测的同时,也可以有效解决样本定位的问题,基于条码化的生物芯片为检测领域提供了一种全新的检测方法。本研究提出了一种基于二维码式样的生化分子高通量检测技术。该技术根据二维码的编解码原理,对生物芯片中检测通道的位置进行编码,以生化分子的显色反应为前提,通过开发智能手机App对该二维码式样的检测芯片进行数字化读取,可同时实现多种生化分子的快速检测。本文的具体研究内容如下:1、利用LEGO模块和3D打印的透明通道在LEGO板上拼接二维条码式样的生化检测平台,透明通道用于生化分子的显色反应;利用Java语言开发了一款智能手机App,该App通过特殊设计的二维码阈值扫描功能,能够对二维条码平台进行数字化读取。程序中建立了表示解码结果和位置关系的大型数据库,根据解码结果,可实现对检测区中深色检测单元的通道定位。2、该检测系统可实现水中重金属离子Cr(VI)和Ni(II)的同时检测。根据Cr(VI)和Ni(II)在污水中的排放标准对解码程序中的灰度阈值进行标定,解码的结果为对应检测区中重金属离子浓度超过标准值的检测单元位置。该系统检测指标满足污水综合排放标准中对于Cr(VI)和Ni(II)的规定。并利用自来水样加标的方法证实了该系统对自来水中重金属离子检测的可行性。3、该检测系统可实现血液中甘油三酯、总胆固醇和尿酸的同时检测。根据这三项指标在人体血液中的健康标准,对手机解码App中的阈值进行校准,通过连续解码操作,可以获得检测区中三项指标浓度超标的单元位置。该系统的检出指标满足人体血液健康标准中对甘油三酯、总胆固醇和尿酸的规定。此外,利用该检测系统完成了实际血液样品的检测,通过与医院量化的结果做比对,证实了该检测系统的可靠性。