生物芯片扫描仪研究进展

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生物芯片扫描仪研究进展张春梅，胡松，唐小萍，姚汉民(中国科学院光电技术研究所，四川成都 600) 1 9 2摘要：简要介绍生物芯片的基本概念以及生物芯片检测装置的国内外发展动态；分别介绍了本文设计的 CC系统生物芯片检测仪和激光共聚焦生物芯片扫描仪的原理、结构、工作状况以及 D

设备的技术参数。最后指出更高分辨率 (小于 1 m)的生物芯片扫描仪是该设备今后的发展趋 势。 关键词：生物芯片扫描仪；原理与结构；展望

中图分类号：Q 1文献标识码：A文章编号：17—7 6 (0 4 70 3 4 89 6 1 7 2 0 )0—0 50 4

Pr g e s s o o hi c n e o r s e f bi c p s a n rZ HANG u— i HU o g T Ch n me, S n, ANG a— ig, YAO n mi Xio p n Ha— n(ntueo pi n l t n s hns A ae yo c ne,C egu6 00,C ia I i t f0 tsad Ee r i,C i e cdm Si cs h nd 129 hn ) st c c oc e f e

Ab ta t T e c n e t n o ic i n e eo me t o ic i c n e r n rd c d sr c: h o c p i f b o h p a d d v lp n f b o h p s a n r ae i t u e .Th x o o e e-.

a nn p i cp e fa wo k a d a a tr o mi i g r i l, rme r n p r mee s f CCD y tm s a n r a d o fc l a e c n e n s se c n e n c n o a ls r s a n r a e d s u s d n d ti .Th u h r as ie e p c ie a o t ic i c n e d n iae r ic se i eal s e a to lo gv s a p r e t b u bo h p s a n r a id c ts s v n

ta tesa nrwt hge eo t n ( s ta m)i te dvl m n dr t n o ti t e ht h c ne i i rr l i 1 s h n l h h

v uo e s h ee p et i ci f hs y o e o po q i me t i h u u e f e up n n t e f tr .

K e r s bo hp s a n r p i cp e a d fa wo k; o t o y wo d: ic i c n e; r i l n r me r n ul k o

1引言 生物芯片，是指利用微细加工技术并结合有关的化学合成技术，将大量探针分子固定于载体即微小的基片 (如玻璃、硅片、有机材料薄膜等 ) 上，然后与标记的样品分子进行杂交，通过检测杂交信号的强弱，对靶分子的序列和数量进行分

电泳分离芯片、生化反应芯片和毛细管电泳芯片等。目前，生物芯片广泛应用于生命科学研究、 疾病诊断、药物筛选和新药发现、环境检测及农作物优育等方面。 生物芯片检测仪是生物芯片能否得到广泛应用的重要仪器。通过生物芯片扫描仪 (检测仪器 ) 可以将芯片上测定的结果转变成可供分析处理的图像数据，正确、有效地获取芯片上的生物信息。 目前的生物芯片扫描仪主要有两种：C D系统生 C

析检验的微型器件。狭义来讲，生物芯片即微阵列芯片，主要包括 c N D A微阵列、寡核苷酸微阵列、蛋白质微阵列和小分子化合物微阵列；广义的生物芯片是指能对生物成分或生物分子进行快

物芯片扫描仪和激光共聚焦生物芯片扫描仪。前者具有结构简单、体积小、检测速度快、成本低等优点，对于点阵相对较低的生物芯片的检测有明显的优势；后者以激光作光源，采用共聚焦探

速并行处理和分析的厘米见方的固体薄型器件， 其主要种类有微阵列芯片、过滤分离芯片、介电收稿日期：20— 3 0 0 4 0— 3

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微子术 20年 纳电技 04第7 1 5

生物芯片扫描仪研究进展

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M ir s op M e s r m e t M ir f brc to fE i m e t c o c e. a u e n . c o a ia i n 8 qu p n

测光路，结合高速向扫描和 Y向步进，实现了 有检测灵敏度高、动态范围宽、信噪比好、测量

可冷却至一 5c 2:工作的 11x07素 C D有 37 13象 C;

耐生物芯片的

扫读和分析激光共聚焦扫描仪具 4块激发光滤光片和 4块发射滤光片；扫描面积 3 i 2 m,分辨率 2 m 4 6 n 8 m x m 7.;2片载片台。 I t 2国内动态 . 2

精度高等优点，可望成为今后的主流机型一

2发展动态21国外动态 .

近几年来国内研发生物芯片扫描仪的单位比较少，主要的研发单位有浙江大学、中国科学院光电技术研究所以及上海数康公司等。据目前的信息所知，上海数康公司开发了 H一 0系列生 D2 1 0

国外的生物芯片及其检测仪器获得了长足的

发展，各生物芯片公司或相关仪器公司均推出了 物芯片检测仪 .主要用于阅读生物芯片信号，并各自的生物芯片扫描仪，但迄今为止，还没有相对信号进行智能化处理，分析测定结果，实现了关的国际标准或行业标准出台，所以各商家推出的扫描仪的原理、性能、用途和技术指标等各异。标： ( )美国 Pca 1 akr d公司于 2 0 00年开发的基因

生物芯片图像摄取、处理、分析、打印一体化 H一 0系列生物芯片检测仪有助于临床检验人员 D2 t 0单位也在研制生物芯片仪器。本文研发的生物芯片扫描仪目前已经在多家单位完成了试用和工艺考核，累计销售两种类型的生物芯片扫描仪 8台， 其中销往法国一台，均获得了用户的好评。下面介绍该 C D系统扫描仪和激光共聚焦扫描仪的原 C理和结构。

下面给出了国外主要厂家扫描仪的性能和技术指快速、并行地检测多种肿瘤标志物。浙江大学等

芯片扫描仪 SaA r O0 cn r y 4O,采用激光共聚焦光 a路；用户可选配 2 5 -个激光器，多块发射滤光片； 用户可通过软件在扫描过程中实时控制激光器的

输出功率和 P T增益；可以分辨多种荧光样品； M用户可定义的最大扫描面积为 2 i 7 m;灵 2m x 3 n m 敏度为 01 .荧光分子/ m;用户可根据需要选择 l z

3工作原理与结构本文设计了两种类型的生物芯片 …… 此处隐藏：4668字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……