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生物芯片扫描仪中弱信号检测应用
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【生物技术论文】摘要：弱信号检测是生物芯片扫描仪的重要组成部分，也是生物芯片技术前进过程中面：临的主要困难之一，特别是在高精度快速扫描中，其检测灵敏度及响应速度对整个扫描仪的性能将产生重大影响。在比较了几种常见信号检测方法的基础上，重点介绍了荧光染料标记的激光共聚焦生物芯片扫描仪及其弱信号检测的相关问题，并简要介绍了CCD生物芯片扫描仪的特点及其信号检测的原理。 关键词：生物芯片；光电信增管；CCD；灵敏度；信噪比 引 言 所谓生物芯片，就是利用微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(如玻片、硅胶芯片、高分子材料制成的薄膜等)，然后与标记的样品分子进行杂交，通过检测杂交信号的分布及强弱，对靶分子的序列和数量进行分析检验的微型器件。生物芯片扫描仪则是通过检测杂交信号并把测定结果转变为可供分析、处理的图像数据，从而对生物芯片进行分析的一种扫读装置。 杂交信号的检测是生物芯片扫读的第一步，对后续的数据提取及图像分析将产生重要影响，也直接影响芯片的分析结果。汇冈如此，杂交信号的检测成为生物芯片技术向前发展的主要闲难之一，而且随着芯片集成度的提高，使用的反应样品量越来越少，产生的信号越来越微弱，对检测系统的要求也就越来越高，必须满足很高的检测灵敏度、高信噪比及大动态范围。此外，为提高检测效率，适应快速扫描，对检测系统的响应速度也提出了更高的要求。 2 信号检测方法的分类及比较 随着生物芯片制造技术的蓬勃发展，与之相应的信号检测方法也迅速发展起来。 根据生物芯片相对激光器及探测器是否移动来对生物芯片进行扫读，有扫描检测和固定检测之分。扫描检测法是将激光器及共聚焦显微镜固定，生物芯片置于承片台上并随着承片台在X方向正反线扫描和r方向步进向前运动，通过光电倍增管检测激发荧光并收集数据对芯片进行分析。激光共聚焦生物芯片扫描仪就是这种检测方法的典型应用，这种检测方法灵敏度高，缺点是扫描时间较长。固定检测法是将激光器及探测器固定，激光束从生物芯片侧向照射，以此解决固定检测系统的荧光激发问题[2]，激发所有电泳荧光染料通道，由CCD捕
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