钙离子作为细胞内重要的第二信使,调控着细胞的许多生理活动,因此研究细胞内外钙离子的活动规律具有重要意义。由于荧光显微技术具有响应时间短、对细胞低毒性等特点,而成为测量活细胞内游离钙浓度的主要方法。活细胞内钙离子浓度荧光显微检测系统的研制,将为细胞生物物理学、细胞生理学等研究提供一种有效的工具。本文的主要工作是探索检测活细胞内钙离子浓度的新方法。在本课题的检测系统中,用具有一定频率的方波信号驱动LED产生一定频率的紫外光,该紫外光激发螯合到细胞内的荧光染料产生一定频率的荧光,利用光电倍增管(PMT)将荧光转换成电压信号,然后利用相关检测技术将电压幅值测出,进而求出钙离子浓度。本文的主要研究内容可分为如下三个部分:第一部分探讨了检测系统所需的信号源,其中包括直接数字式频率合成器(DDS)和单片机(AT89S51)部分。第二部分论述了相关检测的原理及如何在本检测系统中应用,其中包括将作为信号源的正弦波转换成方波信号的实现方法、乘法器电路和移相器电路。第三部分论述了低通滤波器的选择及电路设计,并且用PSpice软件对该低通滤波器电路进行了仿真,仿真结果显示该电路能在规定的时间内检测出系统所需的直流电压信号。本文最后对课题的全部工作作了总结与展望。