激光共聚焦生物芯片檢測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、激光共聚焦生物芯片檢測(cè)技術(shù)是隨著生物芯片技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新興檢測(cè)技術(shù)，以共聚焦成像理論為基礎(chǔ),通過(guò)激光掃描和計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)對(duì)微光信號(hào)進(jìn)行探測(cè)。
　　激光共聚焦生物芯片檢測(cè)系統(tǒng)作為生命科學(xué)技術(shù)研究的支撐平臺(tái)之一，廣泛應(yīng)用于分子生物學(xué)、醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究、疾病基因診斷、臨床治療、環(huán)境檢測(cè)和防治以及生物武器等領(lǐng)域。對(duì)促進(jìn)當(dāng)代生命科學(xué)的發(fā)展有著重要的意義。但是，激光共聚焦生物芯片檢測(cè)儀器的市場(chǎng)一直為國(guó)外所壟斷，而且目前國(guó)外商品化激

2、光共聚焦生物芯片檢測(cè)儀器價(jià)格昂貴，一般科研機(jī)構(gòu)特別是實(shí)驗(yàn)室難以接受。為了從根本上改變這種局面，在中科院知識(shí)創(chuàng)新項(xiàng)目的支持下，我們研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的激光共聚焦生物芯片檢測(cè)系統(tǒng)。
　　本研究首先對(duì)激光共聚焦生物芯片檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了原理性分析和可行性論證，根據(jù)理論分析，搭建了一套激光共聚焦生物芯片檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)裝置，使理論得以驗(yàn)證。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置完善、改進(jìn)，研制出激光共聚焦生物芯片檢測(cè)系統(tǒng)樣機(jī)，這一激光共聚焦生物芯片檢測(cè)系統(tǒng)由光源、激

3、發(fā)光路、檢測(cè)光路、二維機(jī)械掃描臺(tái)、自動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)以及控制軟件部分組成，系統(tǒng)通過(guò)調(diào)試和用戶試驗(yàn)，可達(dá)到20線/s的掃描速度、5 m?的檢測(cè)分辨力和0.1Flu/?的探測(cè)靈敏度，其m2性能指標(biāo)達(dá)到了國(guó)內(nèi)外同類儀器的水平。
　　本論文分析了激光共聚焦生物芯片檢測(cè)系統(tǒng)的技術(shù)難點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)。從共聚焦成像理論出發(fā)，提出了一種激光共聚焦生物芯片檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案；確定了二維掃描成像的機(jī)械掃描方法和系統(tǒng)采樣頻率與光學(xué)分辨率的關(guān)系；根據(jù)生物芯片檢測(cè)的需