Лабораторія спектральних методів діагностики
- 1. №17/15 «Створення апаратно-програмного комплексу для спектрального дослідження тонких плівок біологічних речовин у середньому ІЧ-діапазоні», керівник проекту – керівник Відділення біотехнічних проблем діагностики ІПКК НАНУ, к.мед.н. Сидоренко М.В. Мета роботи – Створити компактний, простий у використанні спеціалізований апаратно-програмний комплекс на основі вимірювального модуля для реалізації методики спектрального дослідження тонких плівок біологічних речовин у середньому ІЧ-діапа-зоні, придатний для використання у клінічній практиці для діагностики онкологічних патологій. контроль 1 3 5 6 0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 живі мертві Конце нтра ція на но ча стинок , мк г/мл Кількістьклітин,млн/мл контрол ь 1 3 5 6 ж иві мертвінцентрація наночас ток, мкг/мл Основні завдання етапу: 1. Вдосконалення інтерферометра, спрямоване на послаблення паразитної інтерференційної картини. Вимірювальний модуль апаратно-програмного комплексу виконано на основі Фур'є-спектрометра. Відповідно, одним із головних вузлів його оптичної системи є інтерферометр Майкельсона: 1 — корпус телескопа з фільтром; 2 — нерухоме дзеркало; 3 — світлоподілювальна пластина; 4 — вихідний (фокусувальний) об'єктив; 5 — рухоме дзеркало з мікрометричним гвинтом.
- 2. Утворення інтерференційної картини №17/15 «Створення апаратно-програмного комплексу для спектрального дослідження тонких плівок біологічних речовин у середньому ІЧ-діапазоні», керівник проекту – керівник Відділення біотехнічних проблем діагностики ІПКК НАНУ, к.мед.н. Сидоренко М.В. Насправді на виході інтерферометра наявні одразу дві інтерференційні картини: корисна (1), шляхом запису якої утворюється інтерферограма, необхідна для отримання шуканого спектру, і паразитна у вигляді концентричних кілець малого діаметру, яка виникає за рахунок небажаного відбиття променів від граней світлоподілювальної пластини (2). В ході доопрацювання макетного зразка вимірювального модуля пластину з MgF2 було замінено пластиною з ZnSe (показник заломлення близько 2,45), з відповідним просвітлювальним покриттям. Зазначені зміни дозволили істотно поліпшити якість отриманих спектрів за рахунок послаблення паразитної інтерференційної картини, і відповідно, збільшення співвідношення сигнал/шум на виході приймача.
- 3. №17/15 «Створення апаратно-програмного комплексу для спектрального дослідження тонких плівок біологічних речовин у середньому ІЧ-діапазоні», керівник проекту – керівник Відділення біотехнічних проблем діагностики ІПКК НАНУ, к.мед.н. Сидоренко М.В. Розробка тракту реєстрації спектрів В процесі доопрацювання тракту реєстрації спектрів було застосовано новий приймач ІЧ-випромінювання Infratec LIM-262, який, у порівнянні з попереднім, має значно вищу чутливість, а також кращі шумові та частотні характеристики.
- 4. Розроблено нову схему підсилювача сигналу приймача та АЦП. №17/15 «Створення апаратно-програмного комплексу для спектрального дослідження тонких плівок біологічних речовин у середньому ІЧ-діапазоні», керівник проекту – керівник Відділення біотехнічних проблем діагностики ІПКК НАНУ, к.мед.н. Сидоренко М.В.
- 5. №17/15 «Створення апаратно-програмного комплексу для спектрального дослідження тонких плівок біологічних речовин у середньому ІЧ-діапазоні», керівник проекту – керівник Відділення біотехнічних проблем діагностики ІПКК НАНУ, к.мед.н. Сидоренко М.В. Останнім часом найрізноманітніші пристрої, в тому числі й вимірювальні прилади, дедалі частіше оснащуються веб-інтерфейсом. Веб-інтерфейс — це сукупність засобів, за допомогою яких користувач взаємодіє з веб-сайтом або веб-застосунком через браузер. Оснащення веб- інтерфейсом розроблюваного апаратно-програмного комплексу дозволить отримувати доступ до вимірювального модуля з будь-якого стаціонарного комп'ютера або ноутбука, підключеного до даної локальної обчислюваної мережі, а в разі наявності у складі вимірювального модуля адаптера Wi-Fi — також і з мобільних пристроїв (планшет, смартфон тощо). При цьому можливості доступу жодним чином не залежать ані від апаратної конфігурації клієнтського пристрою, ані від встановленої на ньому операційної системи та іншого програмного забезпечення — обов'язковою є тільки наявність на клієнтському пристрої повноцінного веб- браузера.
- 6. №17/15 «Створення апаратно-програмного комплексу для спектрального дослідження тонких плівок біологічних речовин у середньому ІЧ-діапазоні», керівник проекту – керівник Відділення біотехнічних проблем діагностики ІПКК НАНУ, к.мед.н. Сидоренко М.В. Обробка інтерферограм потребує значних обчислювальних ресурсів. Для цього у скла- ді модуля потрібен процесор відповідної по- тужності. Одночасно такий процесор може також успішно керувати апаратними засобами модуля в процесі вимірювання Таким чином, зникає потреба у встановлен- ні на клієнтському пристрої спеціалізованого (і прив'язаного до тієї чи іншої операційної системи) програмного забезпечення, а також знімаються питання, пов'язані з його обслу- говуванням і підтриманням у працездатному стані. В процесі розробки макета апаратно-програмного комплексу в якості такого багатофункціонального контролера використано компактний комп'ютер форм-фактору Mini-ITX на основі материнської плати VIA EPIA ML6000EA компанії VIA Technologies Inc з процесором VIA Eden 600 МГц. Важливими перевагами цієї плати є малі габарити (170 x 170 мм) і низька споживана потужність (не більше 22 Вт, з яких на процесор припадає лише 7 Вт) і пасивне охолодження, що значно спрощує її розміщення в корпусі керованого нею обладнання.
- 7. №17/15 «Створення апаратно-програмного комплексу для спектрального дослідження тонких плівок біологічних речовин у середньому ІЧ-діапазоні», керівник проекту – керівник Відділення біотехнічних проблем діагностики ІПКК НАНУ, к.мед.н. Сидоренко М.В. Чому саме Linux? - Linux — це надійна і безкоштовна операційна система. - Сирцевий код у Linux можна модифікувати, а також використовувати за власним бажанням. - Наявність багатьох тисяч безкоштовних прикладних програм з відкритим сирцевим кодом, включно з різноманітними засобами розробки програмного забезпечення. - Чудові можливості для програмістів. Вбудовані компілятори, консолі, можливість створювати власні скрипти і багато іншого. - Високий ступінь захищеності від несанкційованого втручання і шкідливого програмного забезпечення. - Вбудована підтримка найширшого спектру внутрішніх і зовнішніх пристроїв звільняє від потреби шукати спеціальні драйвери.
- 8. ВИСНОВКИ Протягом звітного періоду за даною темою виконано такі роботи: 1. Вдосконалення інтерферометра, спрямоване на послаблення паразитної інтер-ференційної картини. 2. Розробка елементів і вузлів тракту реєстрації спектрів: підсилювач сигналу приймача та АЦП. 3. Розробка схеми керування макетом, визначено необхідні для цього апаратні засоби, і розпочато розробку програмного забезпечення, яке має повністю відповідати експлуатаційним вимогам до апаратно- програмного комплексу. №17/15 «Створення апаратно-програмного комплексу для спектрального дослідження тонких плівок біологічних речовин у середньому ІЧ-діапазоні», керівник проекту – керівник Відділення біотехнічних проблем діагностики ІПКК НАНУ, к.мед.н. Сидоренко М.В.