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本成果提供了一種以光尋址電位傳感器（LAPS）為核心、基于現(xiàn)代電子學(xué)的光電化學(xué)型生化分析平臺(tái)，具有陣列式、光可尋址、無(wú)標(biāo)記等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，該成果作為一個(gè)測(cè)試平臺(tái)，可將多種生物化學(xué)響應(yīng)過(guò)程移植于其上，具有應(yīng)用靈活的優(yōu)勢(shì)，例如，與噬菌體展示技術(shù)結(jié)合，將特異于轉(zhuǎn)移腫瘤細(xì)胞的噬菌體固定于芯片表面，實(shí)現(xiàn)了對(duì)轉(zhuǎn)移乳腺癌腫瘤細(xì)胞（MDAMB231）無(wú)標(biāo)記檢測(cè)，如圖1所示；與基于左旋多巴（L-dopa）的表面仿生活化策略相結(jié)合，對(duì)免疫球蛋白（IgG）探針固定、免疫響應(yīng)進(jìn)行了全程監(jiān)測(cè)，并將其推廣至甲胎蛋白（AFP）、癌

本發(fā)明公開(kāi)了一種芯片位置和傾角檢測(cè)裝置，包括光源組件、光路傳輸組件、攝像組件以及自準(zhǔn)直儀，其中光源組件由分別對(duì)應(yīng)于芯片和基板的第一、第二光源構(gòu)成；光路傳輸組件由第一、第二和第三半透半反棱鏡以及第一、第二反射鏡共同構(gòu)成，由此在同一光路系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)對(duì)芯片和基板位置的檢測(cè)；攝像組件由具備不同視野的第一和第二攝像單元構(gòu)成，其中第一攝像單元用于采集芯片或基板的大視野圖像，根據(jù) MARK 點(diǎn)實(shí)現(xiàn)初步定位，第二攝像單元用于采集其具體位置圖像；自準(zhǔn)直儀用于獲取代表芯片水平傾角信息的法線傾斜量。本發(fā)明還公開(kāi)了相應(yīng)的檢測(cè)

本發(fā)明公開(kāi)了一種適于頂針快速更換的芯片剝離裝置，包括頂 針頭機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、頂起驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、Z 向升降機(jī)構(gòu)和二自由度位置 調(diào)整機(jī)構(gòu)，其中頂針頭機(jī)構(gòu)配合安裝在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上，并可實(shí)現(xiàn)頂針的 快速更換；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在頂起驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，用于傳遞頂針頂起驅(qū)動(dòng) 力同時(shí)與頂針頭機(jī)構(gòu)相配合實(shí)現(xiàn)頂針罩內(nèi)腔的真空度；頂起驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 安裝在 Z 向升降機(jī)構(gòu)上，用于提供頂針頂起剝離芯片的驅(qū)動(dòng)力，并對(duì) 頂針的頂起高度進(jìn)行反饋控制；Z 向升降機(jī)構(gòu)則安裝在二自由度位置調(diào)整機(jī)構(gòu)上并由其執(zhí)行 X、Y 向的位置調(diào)整之后，再將安裝于自身其 他組

?  成果簡(jiǎn)介：超分辨率圖像重建技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展迅速的圖像處理新技術(shù)，其目的是超越成像傳感器、成像和信道的分辨極限，利用所獲低分辨率圖像，實(shí)現(xiàn)高分辨率圖像的重建。超高分辨率圖像增強(qiáng)與顯示芯片項(xiàng)目利用超分辨率圖像實(shí)時(shí)處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)從一幅或多幅低分辨率視頻圖像處理獲得高分辨率圖像，在圖像被放大的同時(shí)增強(qiáng)圖像更多的細(xì)節(jié)，提高圖像的清晰度和分辨率，實(shí)現(xiàn)攝像傳感器的低分辨率與顯示器高分辨率之間的匹配，解決目前圖像獲取與顯示分辨率不匹配的瓶頸問(wèn)題，在現(xiàn)有圖像獲取技術(shù)的基礎(chǔ)上提高顯示器的畫(huà)面質(zhì)

在臨床和科研中，識(shí)別細(xì)胞類型是癌癥診斷、血液分析等的重要內(nèi)容，項(xiàng)目擬開(kāi)發(fā)一套基于細(xì)胞類型解卷積算法，并與基因芯片結(jié)合，建成細(xì)胞類型分析設(shè)備。 在血細(xì)胞檢測(cè)、免疫力評(píng)估、癌癥診斷、干細(xì)胞移植、腫瘤微環(huán)境分析等臨床應(yīng)用中，必然要判斷樣本中的細(xì)胞類型和豐度。目前，臨床使用的方法(染色、流式細(xì)胞等)存在：細(xì)胞類型判斷不準(zhǔn)、過(guò)分依賴抗體、流程復(fù)雜等缺陷。單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序(如Drop-Seq、10X genomics等)由于細(xì)胞泄露等原因，檢測(cè)基因不全，導(dǎo)致對(duì)細(xì)胞類型的判斷有誤，且需要新鮮樣本，實(shí)驗(yàn)較復(fù)雜，后續(xù)分析復(fù)雜。 因此，在臨床和科研中，亟需一種能快速、簡(jiǎn)潔、準(zhǔn)確地分析樣本中所有細(xì)胞類型及其豐度的方法和設(shè)備。項(xiàng)目將開(kāi)發(fā)一種基于解卷積的細(xì)胞類型識(shí)別算法，并和基因芯片技術(shù)結(jié)合，集成為細(xì)胞類型分析設(shè)備。只通過(guò)一組基因的表達(dá)水平，判定樣本中所有細(xì)胞類型及其豐度；且可根據(jù)組織類型定制芯片，擴(kuò)展應(yīng)用。該設(shè)備可用于臨床和科研中關(guān)于血液疾病、癌癥、免疫分析等，成本低、操作簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確性好。

1 成果簡(jiǎn)介隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人民生活水平的提高，環(huán)境污染、疾病監(jiān)測(cè)、食品安全等民生熱點(diǎn)日益受到人們的關(guān)注。如何對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)單、快速的監(jiān)控，將一些危害降至最低，保障人民生活和生產(chǎn)，這就需要一種可實(shí)時(shí)實(shí)地檢測(cè)、操作簡(jiǎn)便的多應(yīng)用傳感器件。 表面等離子體波（ SPP）傳感器是一種基于光學(xué)檢測(cè)的傳感器件，被廣泛用于藥物篩選、食物檢測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)和細(xì)胞膜模擬等方面。相對(duì)于目前常見(jiàn)的化學(xué)、電子、力學(xué)等傳感器，SPP 傳感器擁有實(shí)時(shí)檢測(cè)、無(wú)需標(biāo)記、對(duì)被檢測(cè)物無(wú)損害、探測(cè)方法簡(jiǎn)單等眾多優(yōu)點(diǎn)。為了降低成本、 穩(wěn)定性能、減小體積，集成型 SPP 傳感器件的成為了現(xiàn)今研究熱點(diǎn)。然而現(xiàn)有的集成型 SPP 傳感器件普遍存在靈敏度低，探測(cè)范圍小等問(wèn)題，限制了其應(yīng)用的推廣。 課題組從 2006 年開(kāi)始合作從事集成型 SPP 傳感器件研究，在清國(guó)家 973 項(xiàng)目、自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、教育部清華大學(xué)自主研究項(xiàng)目等項(xiàng)目資助下， 創(chuàng)新性提出一種基于 SPP-介質(zhì)波導(dǎo)異質(zhì)垂直耦合器的可集成生化傳感芯片，并對(duì)傳感芯片的傳感特性和應(yīng)用進(jìn)行了深入研究和探索。芯片的特點(diǎn)和性能如下：可集成，芯片體積小，可與便攜設(shè)備集成；可批量生產(chǎn)，價(jià)格低廉；靈敏度較傳統(tǒng)的集成型 SPP 傳感器件高出一個(gè)數(shù)量級(jí)；可實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感區(qū)域的精確或者大范圍調(diào)節(jié)；可實(shí)現(xiàn)對(duì)納米量級(jí)大小的物質(zhì)的探測(cè)；傳感性能穩(wěn)定，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。上述優(yōu)點(diǎn)表明該芯片可以工廠大批量生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)，也可以用于實(shí)驗(yàn)室的科研研究，在化學(xué)，生物，醫(yī)學(xué)等多 個(gè)領(lǐng)域均有應(yīng)用價(jià)值。查新表明，國(guó)內(nèi)外目前尚未發(fā)現(xiàn)有相似原理的器件。 圖 1 (a) 集成型 SPP 傳感芯片與一元硬幣尺寸對(duì)比圖 (b) 傳感芯片的顯微鏡照片2 應(yīng)用說(shuō)明可集成型 SPP 生化傳感芯片在實(shí)驗(yàn)室經(jīng)多次驗(yàn)證，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)折射率液體以及納米級(jí)薄層物質(zhì)的高靈敏探測(cè)，并初步應(yīng)用于對(duì)雙酚 a（簡(jiǎn)稱 BPA，一種塑料生長(zhǎng)常用原料，每年生產(chǎn)將近 2700 萬(wàn)噸含 BPA 的塑料類物質(zhì)， BPA 具有胚胎致畸性和致毒性）的檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該芯片對(duì)于 BPA 的探測(cè)極限濃度可以達(dá)到 0.1ng/ml （歐盟公布食品準(zhǔn)則中水含有BPA 的最高濃度為 1ng/ml）。3 效益分析由于目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)同類產(chǎn)品， 而且此產(chǎn)品在疾病檢驗(yàn)，環(huán)境監(jiān)測(cè)，藥品鑒別等多個(gè)領(lǐng)域具有應(yīng)用價(jià)值， 因此本儀器具有較大的市場(chǎng)推廣空間。本傳感芯片價(jià)格低廉，使用簡(jiǎn)便，對(duì)樣品無(wú)二次污染，性能穩(wěn)定，甚至對(duì)納米量級(jí)的生化小分子探測(cè)均具有高靈敏度，相對(duì)于其他類型的傳感器件， 具有明顯的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種多通道多參數(shù)雙極性恒流低頻經(jīng)皮刺激儀，主要包括單片機(jī)、觸屏顯示模塊、電源管理模塊、升壓模塊、恒流模塊、雙極性控制電路、DA轉(zhuǎn)換電路；其中恒流模塊包括負(fù)反饋調(diào)節(jié)電路；觸屏顯示模塊、雙極性控制電路、DA轉(zhuǎn)換電路分別與單片機(jī)連接，電源管理模塊分別與升壓模塊、單片機(jī)、觸屏顯示模塊連接，雙極性控制電路與恒流模塊、升壓模塊分別連接。該刺激儀采用多個(gè)通道互不干擾獨(dú)立工作，包括獨(dú)立升壓、獨(dú)立產(chǎn)生不同參數(shù)不同波形組合的電刺激；采用雙極性對(duì)稱電刺激，避免了單極性電刺激在人體表面產(chǎn)生的極化現(xiàn)象；將產(chǎn)生的受控制的多種單純波和組合波以及兩種不同頻率的疏密方尖波轉(zhuǎn)換成電刺激，可以較逼真的模擬出針灸、捶擊、按摩、火罐、推拿等不同的刺激效果。

哺乳動(dòng)物的胸椎數(shù)決定肋骨數(shù)，肋骨數(shù)是養(yǎng)豬生產(chǎn)中的重要經(jīng)濟(jì)性狀。除豬和羊外，幾乎所有哺乳動(dòng)物的脊椎數(shù)都是固定的，目前主流的杜洛克、長(zhǎng)白、大白豬種的肋骨數(shù)變異明顯，通常是14-16根，每增加一根肋骨，100Kg商品豬體長(zhǎng)增加200px，產(chǎn)肉量增加1%以上。因此，肋骨數(shù)的選育改良具有重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 項(xiàng)目組在豬7號(hào)染色體上鑒別到影響效應(yīng)大1根肋骨的基因關(guān)鍵變異位點(diǎn)，由此創(chuàng)建了新型的種豬肋骨數(shù)增加基因育種新技術(shù)，申請(qǐng)并獲得國(guó)家發(fā)明專利一項(xiàng)，代表性論文發(fā)表于國(guó)際知名在線學(xué)術(shù)期刊PLoS one(2013,8:e20534)。

多自由度精密位移平臺(tái)由壓電馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，包含傳感器、驅(qū)動(dòng)器和控制器等部件，是精密儀器運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的核心部分，也是精密加工設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、微電子制造檢測(cè)設(shè)備、測(cè)量?jī)x器、印刷設(shè)備、生物醫(yī)療設(shè)備、自動(dòng)化生產(chǎn)線的關(guān)鍵組件。其壓電馬達(dá)具有高分辨率、小尺寸、低能耗等特點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)控制部分采用先進(jìn)的EtherCAT（通用超高速以太網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)總線）方案，使系統(tǒng)不僅更簡(jiǎn)潔、更靈活，還具有更好的實(shí)時(shí)性。

多參數(shù)復(fù)合環(huán)境試驗(yàn)裝置，包括模擬線加速度環(huán)境的離心機(jī)和安裝于離心機(jī)的機(jī)臂上、模擬振動(dòng)加速度環(huán)境、噪聲環(huán)境、溫度環(huán)境和氣壓環(huán)境的環(huán)境艙；環(huán)境艙內(nèi)部有噪聲發(fā)生機(jī)構(gòu)和溫度控制機(jī)構(gòu)，振動(dòng)發(fā)生機(jī)構(gòu)，入氣口以及排氣口；振動(dòng)發(fā)生機(jī)構(gòu)包括測(cè)試平臺(tái)，固定于測(cè)試平臺(tái)的平臺(tái)推桿和糾偏推桿、支撐簧片和傳感器；復(fù)合腔的腔壁與推桿密封連接，平臺(tái)推桿與振動(dòng)臺(tái)動(dòng)圈連接，糾偏推桿與一能阻止振動(dòng)發(fā)生機(jī)構(gòu)及振動(dòng)臺(tái)動(dòng)圈過(guò)度偏移的糾偏機(jī)構(gòu)連接。本發(fā)明具有能全面模擬器件的工作環(huán)境，試驗(yàn)效果好、精度高的優(yōu)點(diǎn)。