太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室，山西 太原 030024
结合所制备的高品质法布里-珀罗（F-P）光学微腔，利用基于激光的高分辨率熔解曲线（HRM）分析研究了G-四链体脱氧核糖核酸（DNA）结构的热稳定性。探究了K+存在的情况下，诱导富含鸟嘌呤（G）的DNA单链形成G-四链体，不同K+浓度的DNA溶液，对应于溶液中G-四链体结构的不同热稳定性。实验结果表明，激光HRM曲线能很好地分辨出不同K+浓度的DNA结构。此外，通过分析不同DNA溶液在任意温度下的激光阈值，发现利用较低的泵浦能量可以很好地降低曲线的熔解温度。
医用光学 G-四链体 高分辨率熔解曲线 法布里-珀罗光学微腔 激光与光电子学进展
2022, 59(7): 0717002
太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室, 山西 太原 030024
基于所制备的高品质法布里-珀罗(F-P)光学微腔, 研究了一种基于激光信号的腔内高灵敏度熔解(HRM)曲线检测方法, 即将F-P光学微腔作为微激光腔, 将嵌入式饱和染料作为增益介质, 以产生的激光信号作为检测信号, 通过温度扫描, 实现了对碱基错配DNA分子的高灵敏度检测与筛查。分别研究了25个碱基对和50个碱基对的目标DNA及碱基错配DNA的熔解曲线, 理论及实验结果表明：基于激光信号的HRM检测技术具有低的熔解温度和高的信噪比。
生物光学 高分辨熔解技术 光微流激光 法布里-珀罗光学微腔 激光与光电子学进展
2018, 55(10): 101702
1 中国科学院合肥物质科学研究院 应用技术研究所 安徽省生物医学光学仪器工程技术 研究中心, 安徽 合肥 230031
2 皖江新兴产业技术发展中心,安徽 铜陵 244000
微流控荧光PCR产物在高分辨率熔解(HRM)曲线分析的过程中,随着DNA的解链荧光强度发生突变,而能否检测到该突变点则依赖于温控的精度。提 出了多阈值PID算法,设计了一种适用于高分辨率熔解曲线分析的FPGA温度控制系统。根据测得温度值与设定值之间的差异,改变FPGA电路系 统输出的脉冲宽度调制(pulse width modulation, PWM)波占空比和算法的调节频率实现对温度的准确控制。经过温度标定后,系统温度控制精度优于0.1℃,分辨率达到±0.01℃。HRM分析 实验结果表明,本方法成功地辨别出了DNA序列的单碱基差异,温度控制系统达到了设计的要求。
微流控 铂电阻 多阈值PID算法 脉冲宽度调制波 高分辨率熔解 microfluidic platinum resistance multi-threshold PID algorithm pulse width modulation wave high resolution melting 大气与环境光学学报
2015, 10(5): 417
1 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室, 陕西 西安 710049
2 西安交通大学生物医学信息工程教育部重点实验室, 陕西 西安 710049
高分辨熔解（HRM）曲线分析技术是近年发展起来的一种用于基因突变检测和单核苷酸多态性(SNP)分析的新方法，它通过实时监测PCR产物升温过程中双链DNA饱和染料的荧光强度变化来分析核酸序列的微小差异。根据HRM分析仪对荧光检测的时间和灵敏度需求，提出基于光开关阵列的多路高速荧光激发和检测模块实现高通量的微弱荧光快速检测；并根据HRM荧光数据特点，对原始荧光曲线进行滤波、基线探测、归一化和对温度微分等处理，从熔解曲线两端的线形区域自动提取基线作为归一化的标准，可以在不损失曲线形态特征信息的情况下获得更为精确的熔解温度，从而实现不同基因型熔解曲线的快速、准确识别。
生物光学 荧光快速检测 高分辨熔解曲线 光开关阵列
