生物芯片技术的现状和发展前景

生物芯片是现代微加工技术和生物技术的结晶,是具有一定生物功能的微晶片结构.本文介绍在生命科学仪器中最常见的两种生物芯片,以及它们的制作过程、检测方法、用途和发展前景.     

集成化PCR生物芯片技术的研究

集成化PCR生物芯片是利用微电子机械系统技术将PCR与样品制备、杂交分析等过程集成到单一芯片上的微装置。着重介绍PCR-DNA微阵列杂交生物芯片的最新发展及PCR-样品制备集成的生物芯片，最后预测了集成化PCR生物芯片的发展方向。     

基于CF-PCR生物芯片的集成控制系统

针对微流控生物芯片集成化趋势,设计了基于STM32F4的CF-PCR生物芯片集成控制系统。硬件电路主要包括信号采集电路、加热电路及液晶显示。利用增量式PID算法和PWM技术,实现了对PCR反应过程中3个恒温区及热驱动式微阀的控制。     

基于磁悬浮式基因生物成像扫描仪电磁结构设计

针对常规基因生物芯片成像系统由于基因芯片位姿调整频繁而引起的调整机构机械磨损的关键问题,设计一种基于磁悬浮的基因生物芯片成像扫描仪。根据基因生物芯片成像扫描仪的工作原理及磁悬浮技术的结构特点,建立由电磁参数与成像分辨率组成的系统微分阵列,通过理论优化确定电磁结构参数,采用有限元分析法对系统进行电磁热结构耦合分析,优化分析结果并搭建实验测试装置。利用本装置对基因生物芯片成像扫描仪进行参数标定,验证扫描仪磁悬浮系统结构设计结果,并与进口PCR仪进行实验测试数据比对。结果表明,本文设计的磁悬浮式基因生物成像扫描仪电磁结构匝数为340 N时产生的有效电磁面积为180 mm~2,此时磁悬浮系统精度误差小于0.15 mm,与仿真数据基本吻合,与美国Bio-Rad数字PCR系统做T790M突变检测的数据对比实验所测得结果CV<5%。本文设计的基于磁悬浮的基因生物芯片成像扫描仪精度可以满足基因生物芯片成像检测的要求,为提升调整装置使用寿命方面提供核心技术保障,在提升临床肿瘤筛查、基因诊断技术中发挥重要的作用。     

生物芯片测试方法进展

生物芯片技术近年迅速发展 ,其中信号检测是生物芯片一个重要的相关技术。分别简要地介绍了集成半导体荧光测试 ,基于二元光学的荧光测试 ,利用椭圆偏振测量仪原理测试等生物芯片的检测方法 ,对测试技术进行了评述     

生物芯片点样仪

生物芯片的成熟和应用一方面将为疾病的诊断和治疗、新药开发、分子生物学、司法鉴定、食品卫生和环境监测等领域带来一场革命;另一方面生物芯片的出现为人类提供了能够对个体生物信息进行高速、并行采集和分析的强有力的技术手段。生物芯片技术的提高催生了在该产业链中扮演重要角色的生物芯片仪器的不断发展。本文分析了国内外生物芯片及生物芯片仪器的技术、研发和生产现状,介绍了从事生物芯片研发和生产的必备仪器-生物芯片点样仪,并指出其发展趋势。     

SARS的实验室检测技术

严重急性呼吸系统综合征(SARS)，是一种以新型冠状病毒为病原体的呼吸道急性传染病。建立有关SARS的检测技术对临床病例的确诊和治疗具有重要的意义。本文对目前已经建立的SARS实验室检测技术(如免疫学、定量PCR和生物芯片技术)和原理以及实际应用结果进行了介绍。     

生物芯片荧光检测光学系统综述

对生物芯片上生物反应信息的检测是生物芯片技术的重要组成部分。对以荧光物质作为示踪物的微阵列生物芯片和悬浮式生物芯片检测系统中的光学部分进行了综合分析。     

生物芯片技术在食品安全检测中的应用前景

背景:全球食品安全形势十分严峻。目的:介绍生物芯片技术在食品安全检测方面的应用进展。方法:文献调研法,案例分析法。结果:提出生物芯片技术应用存在的问题及发展前景。结论:随着生命科学、信息技术以及分子生物技术的发展,生物芯片技术在食品安全检测中有广泛的应用前景。     

利用微生物开展环境监测现状及发展趋势

将环境监测传统技术与微生物技术进行了比较。简述了粪大肠菌群、发光菌、鼠伤寒沙门氏菌、藻类、底栖无脊椎动物在环境常规监测中的应用现状和作用。对聚合酶链式反应技术、生物酶技术、生物传感器技术、生物芯片等现代微生物环境监测技术进行了介绍。探讨了微生物用于环境监测的发展趋势,核酸探针、PCR技术等先进技术也广泛的应用于环境监测,显示出了良好的应用前景。     

Ellipsometric monitoring in label-free microarray biotechnologies

The surface of biochips prepared on the basis of silicon wafers for studies of reactions of pre-immobilized oligonucleotides and protein molecules was analyzed by high-resolution scanning ellipsometry. The hybridization interactions of nucleic acid (duplex formation in the reaction of an amplicon of the influenza A virus matrix protein gene with probe molecules), sorption of protein molecules, and protein-protein interactions on the surface of the biochip were detected. It was shown that pre-sorption of gold nanoparticles led to greater efficiency of immobilization of protein molecules on the biochip. The experimental data suggest that that ellipsometry is a highly sensitive, nondestructive and inexpensive label-free method for the detection of the biochip surface, which is suitable for quantitative analysis of reactions of biomolecules.     

时域式PCR生物芯片中温度动力学研究进展

综述了国内外时域聚合酶链式反应生物芯片中温度动力学研究，包括TD-PCR反应系统加热／冷却速率、温度控制精度、温度均匀性以及热设计的理论模型等。     

便携式生物芯片检测仪嵌入式系统研究

生物芯片技术的提高催生了在该产业链中扮演重要角色的生物芯片检测仪器的不断发展,本文通过分析国内外目前生物芯片检测仪的现状,指出生物芯片检测仪器的小型化、集成化、自动化将成为发展的又一新趋势。并介绍了便携式生物芯片检测仪器的软件、硬件平台构建方案,最后对本系统所使用的ATR核心算法作了简要论述和试验分析。     

基于RP技术的激光诱导选择性化学沉积微细加工技术的研究

在介绍快速成形技术以及微机电系统与微细加工技术的基础之上,对比分析了一些基于快速成形技术微细加工方法的优缺点及其最新研究成果。对于激光诱导选择性化学液相沉积快速成形技术的研究,首先从整个的系统原理到工艺流程进行详细地论述,并指出此技术所存在的一些优缺点。在普通玻璃上进行了激光诱导选择性化学液相沉积铜的试验,成功地沉积出点、线和面并实现了分层累加的沉积。在从激光诱导化学液相沉积技术的沉积原理和反应机理的分析到反应速率及沉积速率模型的建立的基础之上,进一步论证了激光诱导选择性化学沉积快速成形技术在三维微细加工方面的应用上是可行的。     

生物芯片及其在临床医学中的应用

本文介绍了生物芯片的基本概念,讨论了几种类型的生物芯片的现状及生物芯片在临床医学中的若干应用