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基于振镜扫描的生物芯片荧光信号光强校正

The fluorescence signal intensity correction of biochip base on galvanometer scanning

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摘要

鉴于传统生物芯片检测装置结构较复杂,共聚焦逐点扫描速度较慢,设计了一种使用激光光源、二维高速振镜和冷却型CCD相结合的新装置,并且建立相应的检测数学模型。新装置以STM32为控制核心,采用弓字型扫描方式采集载玻片上的荧光信号。实验对同一片载玻片上的Cy5荧光染料进行五个不同位置的扫描,并由冷却型CCD曝光采集图片。经实验得到了五个相应位置的灰度图像,通过公式推导建立了检测数学模型并用其进行图像灰度校正,校正后的图像灰度误差在2%以内,可以满足光强一致性的要求。

Abstract

Since the scanning speed of the confocal device is slow and structure of the traditional biological chip detection device is complex,we design a new device with laser light source,two-dimensional high speed vibrating mirrors and a cooling CCD camera.Further,a corresponding mathematical test model was developed.The proposed device uses STM32 as the control chip and collects fluorescent signal by scanning the micro-slide in an arched direction.In the experiment,cyanine(Cy5) dye dots in the same micro-slide were scanned in the five different positions.Furthermore,pictures were collected by the cooling CCD camera.The results show that gray images obtained in the five different positions were corrected by detection mathematic model.In addition,gray correction error was within 2%,which satisfies the requirement of light intensity consistency.

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中图分类号:TH 776

DOI:10.3969/j.issn.1005-5630.2017.02.013

所属栏目:仪器与装置

基金项目:国家科学技术部合作项目(2012DFM30040);福建省科技重大专项项目(2013YZ0002、2014YZ0001)

收稿日期:2016-09-12

修改稿日期:--

网络出版日期:--

作者单位    点击查看

杨丕胤:福州大学 物理与信息工程学院, 福建 福州 350116福建省医疗器械和医药技术重点实验室, 福建 福州 350116
甘振华:福州大学 电气工程与自动化学院, 福建 福州 350116福建省医疗器械和医药技术重点实验室, 福建 福州 350116
高跃明:福州大学 物理与信息工程学院, 福建 福州 350116福建省医疗器械和医药技术重点实验室, 福建 福州 350116

联系人作者:杨丕胤(348030032@qq.com)

备注:杨丕胤(1990—),男,硕士研究生,主要从事电子信息工程方面的研究。

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引用该论文

YANG Piyin,GAN Zhenhua,GAO Yueming. The fluorescence signal intensity correction of biochip base on galvanometer scanning[J]. Optical Instruments, 2017, 39(2): 70-76

杨丕胤,甘振华,高跃明. 基于振镜扫描的生物芯片荧光信号光强校正[J]. 光学仪器, 2017, 39(2): 70-76

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