基于CCD的生物芯片扫描分析系统的设计

根据免疫胶体金标记的蛋白质芯片的特点,利用CCD、数字图像处理等技术,设计了一套生物芯片扫描分析系统·概括了整个系统的结构,介绍了生物芯片扫描分析系统的软件结构和设计,详细描述了生物芯片图像分析和处理的方式·

基于嵌入式处理器和DSP的生物芯片扫描分析系统

以嵌入式处理器和嵌入式操作系统为核心的嵌入式系统已经得到了广泛的应用,但是它不能很好地进行实时的数据处理,而DSP处理器却很适合这样的实时处理。所以基于嵌入式处理器和DSP协同工作的系统设计成为了嵌入式系统的发展方向之一。文中提出并研究设计了一种生物芯片扫描分析仪。该系统以高性能嵌入式处理器和DSP处理器的协同工作为核心,并兼有自动数据分析算法,实现了无需手工干预的生物芯片扫描和分析的一体化,具有高可靠性、高实时性、小型化和低功耗的特点。文中详细论述了系统整体结构以及软硬件部分的实现。

生物芯片扫描分析系统DSP软件设计

生物芯片扫描分析系统是生物芯片能否得到广泛应用的关键仪器.针对传统生物芯片扫描分析系统结构复杂、处理速度慢、体积庞大等弱点,引入DSP处理器完成扫描控制和全自动数据分析处理.DSP/BIOS的运用使得系统DSP软件设计简单化.概述了整个系统的结构,详细介绍了生物芯片扫描分析系统DSP软件结构和设计,包括DSP/BIOS的运用模块、BOOT的过程、扫描控制模块、数据处理模块和HPI模块.目前该系统已进入了稳定工作的状态.

生物芯片扫描仪光学系统构型研究

本文首先讨论了 CCD型生物芯片扫描仪的基本原理 ,并在此基础上详尽分析了几种典型扫描仪的光学系统构型的优缺点。最终提出了 CCD型生物芯片扫描仪光学系统的设计准则 ,并依据这一准则设计构建了一种新颖的 CCD型生物芯片扫描仪。

嵌入式生物芯片检测分析系统设计

提出一种嵌入式生物芯片检测分析系统设计方法。根据样点、噪声和背景特征的关系提出适合嵌入式系统的软件算法,并设计出通过CCD采集芯片图像、DSP进行图像信息处理的生物芯片检测分析系统硬件。多种生物芯片实验结果表明系统操作简便,可以稳定地对生物芯片进行自动的检测分析,对目前生物芯片检测分析系统的自动性和集成性方面有很大的提升。

新型生物芯片扫描仪光学系统设计

传统生物芯片检测扫描仪光学系统的特点是分辨率高、孔径大,但工作距离较短,一般只有1mm左右,有的甚至更短。由于组织芯片、细胞芯片等需要进行实时添加药物与试剂,工作距离越大操作越方便,因此扫描仪光学系统需要具有很长的工作距离。介绍了一种用于组织芯片、细胞芯片扫描仪的新型光学系统。该光学系统的工作距离为15mm,数值孔径为0 67,物方分辨率<350nm。这种新型光学系统首先是要确定物镜的光学结构,然后再通过计算机辅助设计方法设计出成像质量优良的物镜。

CCD微阵列生物芯片扫描仪的研制

报导了CCD微阵列生物芯片扫描仪的光学系统 ,给出了光学系统的参考标准构型 ,并依据此构型研制出多分辨率CCD生物芯片扫描仪。实验采用不同浓度系列Cy3NHSester的DMS0溶液样点与微池溶液测定CCD生物芯片扫描仪的检测性能。初步实验数据表明 ,此扫描仪光路合理 ,精度满足生物芯片检测要求。

光机二维扫描技术在激光共聚焦生物芯片扫描仪中的应用

介绍了应用于激光共聚焦生物芯片扫描仪中的光机二维扫描技术 ,即用振镜和f- θ扫描物镜构成其中一维的光扫描系统 ,用步进电机驱动扫描工作台移动构成另一维机械扫描系统 ,并在此基础上分析研究了光机二维扫描控制系统的设计。为快速、高精度激光共聚焦生物芯片扫描仪的研制作了新的有益尝试 。

生物芯片和生化微分析系统的应用

生物芯片技术是1990年代中期以来影响深远的重大科技进展之一。国家科技部经1993年发布的医药生物技术“十五”规划中,列举的15个技术关键项目中有8项涉及生物芯片技术,生物芯片在生命科学、医学、药业、农业,环境等领域中具有极大的应用前景。

生物微机电系统与生物芯片技术进展

评述生物微机电系统和生物芯片的最新进展 :能够在液体中操纵单个细胞的微型机器人和生物分子电机驱动的纳米器件代表了当前生物微机电系统的最新成就。使用纳米粒子探头的扫描 DNA检测技术和把生物分子亲和识别信息转换为纳米机械变形的检测技术是 2种全新的生物芯片检测技术 ;蛋白质芯片在后基因组时期将发挥重要作用 ;带有扩散阱阵列的纳米流体分离器件、集成纳升 DNA分析器件和细胞电穿孔芯片则分别反映了生物芯片在分离新模式、微分析系统集成和细胞控制方面的研究现状。

拉曼光谱编码的荧光液相生物芯片检测系统研究

随着医疗诊断需求的增加,生物分子检测技术越来越受到人们的重视,液相生物芯片技术作为一种高通量,多通道的分子检测手段在近几年得到了飞速发展。通过层层自组装方法制备以微片为载体的拉曼光谱编码液相生物芯片,并利用自行搭建的一套高灵敏度、高分辨率的光学系统,实现对液相生物芯片的定性与定量分析。光学系统由拉曼光谱检测系统与荧光显微成像系统耦合而成。在拉曼光谱检测系统中激光器发射出785nm波长的激光,通过二向色镜,带反反射镜与物镜汇聚到样品上,样品产生的拉曼散射光,经物镜,带反反射镜,二向色镜与拉曼滤波片,最后通过凹透镜聚焦到光谱仪的狭缝上,光谱仪色散实现在线阵CCD上拉曼光谱的获取。荧光显微成像系统应用光学成像原理,通过调节凹透镜与405nm的激发光之间的距离,使激发光通过物镜均匀的照射到样品之上,样品激发出的荧光,通过物镜,带反反射镜,二向色镜,滤波片与相应的凹透镜,最后成像到面阵CCD上。改进传统便携式拉曼光谱检测系统光路并选用相应波段的带反反射镜与焦距20倍的物镜完成拉曼光谱检测系统与荧光显微成像系统的耦合。为了减少两路系统之间的相互影响选用合适的二向色镜以及滤波片,在提高耦合系统获取数据的准确性中有着重要的作用。该系统通过对反应之后的液相生物芯片进行拉曼光谱检测,以完成对每个编码玻片的定性识别,即解码;同时激发反应后液相生物芯片的荧光并采集荧光强度图,根据每个解码玻片上的荧光强度值完成对目标检测物的定量分析。区别于传统荧光编码液相生物芯片,拉曼光谱编码具有稳定性更强,光谱分辨率更高等优点。该光学系统集拉曼光谱检测系统与荧光显微成像系统于一体,解决了目前未有基于拉曼编码的液相生物芯片的检测系统的问题,并且可同时对多种目标物进行识别和定量分析,提升了实验结果的准确性。

双波长激光共聚焦生物芯片扫描仪的研制

生物芯片扫描仪是生物芯片技术应用中的关键仪器,激光共聚焦成像的原理,着重介绍一种光学扫描和机械扫描相结合的双波长激光共聚焦生物芯片扫描仪,在保证分辨力、灵敏度等重要性能指标的前提下提高了扫描速度和扫描效率,最后对系统性能做了简要分析。

微波天线测量扫描架系统机械误差分析与精度设计

微波测量系统中,平面近场系统的应用越来越广阔,对测试效率的要求越来越高,待测件扫描面积越来越大,扫描定位精度越来越高。除了环境因素影响外,机械自身精度是限制扫描定位精度的主要原因,特别是特大型扫描架系统(一般X轴行程达20 m,Y轴行程达12 m)。文中主要针对扫描架机械误差进行精度设计,并通过实际工程案例予以检验,为后续大型扫描架机械系统设计提供可靠的方法指导和工程经验支撑。

手持式三维激光扫描系统在古生物研究中的应用分析

三维激光扫描技术是近年来比较流行的一种建立高分辨率三维影像模型的高新技术,在多个领域均被广泛使用。在重庆合川恐龙形态学和重庆万州盐井沟犀牛化石埋藏学研究中对手持式三维激光扫描系统的使用,相较传统方法(素描、拍照和手工测量)体现出了用时短、数据全面精确和操作简单、对化石破坏极小的优势。我们预测其也将在未来的古生物科研、科普和文创开发方面具有较大的应用前景。

三维激光扫描系统测树原理及精度分析

该文介绍了三维激光扫描系统的测量原理、测树过程和测树因子的获取方法.在甘肃省小陇山林业局党川林场,通过对立木扫描数据和伐倒木实测数据进行比较研究,结果表明用激光扫描系统进行测树能够获得较高的精度,做到精准监测,满足林业上测树的要求;同时,利用样木三维模型,可以方便地获取传统方法难以获取的测树因子,从而大大拓展了它在林业中的应用.

PCR生物芯片微加工技术的研究

聚合酶链式反应 (PCR)在生命科学研究及诸多相关领域已经得到了广泛应用。PCR生物芯片是利用微加工技术制作的能够实现PCR扩增反应的微装置。文中给出了基于MEMS技术的PCR生物芯片的微加工技术及加工方法 ,特别对集成在芯片上的加热器及温度传感器的微加工方法进行了重点介绍 ,并对它们的特性进行了分析比较。

五角棱镜扫描系统中调整误差及制造角差的影响分析

为了精确测量光学表面的表面斜率,从而实现光学表面面形的高精度测量,全面分析了五角棱镜扫描系统中的调整误差及五角棱镜的制造角差对测量光束的指向精度和被测面表面斜率测量精度的影响。根据旋转变换矩阵和光线矢量追迹理论,运用MATLAB编写了精确计算测量光束指向误差和测角仪测量值的程序,通过对各误差组合的计算结果进行二维二次多项式拟合,推导出在一定角度范围内,用于计算指向误差和测角仪测量值的二阶近似公式。分析结果表明,测角仪的俯仰角和五角棱镜的制造角差对沿扫描方向的指向误差和测角仪垂直方向的测量值的影响是常量,五角棱镜在扫描过程中的偏摆角和滚动角与其成二次函数关系;五角棱镜的偏摆角和滚动角、测角仪的偏摆角与垂直扫描方向的指向误差和测角仪水平方向的测量值均成线性关系。当导轨的滚动角为10″、偏摆角为10″,系统的各项调整误差为±3″时,沿扫描方向的最大测角误差为0.0010666″。

新型旋转激光扫描系统轴系调整与误差标定

旋转激光扫描系统是一种基于精密转台结合多路激光的空间多目标并行角度传感系统。为改善系统光源性能,设计了一种采用光纤从外部导入光源的新型轴系结构。但是当激光以一定角度穿过中空的转轴进入镜组后,若倾斜入射柱镜,将导致出射的扫描光面型发生变化。针对此问题,研究了一种基于平行线的传递性的激光光轴姿态的调整方法,并借助激光跟踪仪测量平台,分别对光轴与转轴轴系进行拟合,建立了对光轴倾斜误差的标定方法。实验结果表明,调整后光轴与转轴轴线的空间夹角优于0.15°,完全满足扫描光截面中心直线度对激光入射柱镜的角度要求。该调整方案可用于系统的装配环节,使扫描光更加接近理想平面,有助于系统测量精度的提升。

扫描昆虫雷达实时数据采集、分析系统

利用自行设计、制作的扫描昆虫雷达数据采集分析系统,对扫描雷达回波的VGA图像信号进行单帧采集和多幅序列采集,经过图像处理、参数自动识别和回波的自动分析、计算后可得到昆虫活动的方位、高度、距离、密度、飞行的方向和速度等一系列迁飞活动数据。对迁飞昆虫活动实时监测,实现该类害虫的准确预测和有效治理具有非常重要的作用。

双激光共聚焦生物芯片荧光分析仪

国家自然科学基金科学仪器专款项目“双激光共聚焦生物芯片荧光分析仪”于2002年获批准资助，由浙江大学和深圳益生堂生物企业有限公司共同承担。该项目旨在开发面向科研及临床应用的激光共聚焦微阵列芯片荧光分析仪。该仪器运用激光共聚焦成像原理，对生物芯片进行双激光扫描荧光成像。采用光学机械结合的扫描设计，其中光学扫描由远心f-q物镜结合振镜实现，机械扫描由步进电机驱动精密导轨实现。