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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、基于現代電子學的光電化學型生化分析平臺，具有陣列式、光可尋址、無標記等優點。同時，該成果作為一個測試平臺，可將多種生物化學響應過程移植于其上，具有應用靈活的優勢，例如，與噬菌體展示技術結合，將特異于轉移腫瘤細胞的噬菌體固定于芯片表面，實現了對轉移乳腺癌腫瘤細胞（MDAMB231）無標記檢測，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合，對免疫球蛋白（IgG）探針固定、免疫響應進行了全程監測，并將其推廣至甲胎蛋白（AFP）、癌

本發明公開了一種芯片位置和傾角檢測裝置，包括光源組件、光路傳輸組件、攝像組件以及自準直儀，其中光源組件由分別對應于芯片和基板的第一、第二光源構成；光路傳輸組件由第一、第二和第三半透半反棱鏡以及第一、第二反射鏡共同構成，由此在同一光路系統中實現對芯片和基板位置的檢測；攝像組件由具備不同視野的第一和第二攝像單元構成，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 MARK 點實現初步定位，第二攝像單元用于采集其具體位置圖像；自準直儀用于獲取代表芯片水平傾角信息的法線傾斜量。本發明還公開了相應的檢測

本發明公開了一種適于頂針快速更換的芯片剝離裝置，包括頂 針頭機構、傳動機構、頂起驅動機構、Z 向升降機構和二自由度位置 調整機構，其中頂針頭機構配合安裝在傳動機構上，并可實現頂針的 快速更換；傳動機構安裝在頂起驅動機構上，用于傳遞頂針頂起驅動 力同時與頂針頭機構相配合實現頂針罩內腔的真空度；頂起驅動機構 安裝在 Z 向升降機構上，用于提供頂針頂起剝離芯片的驅動力，并對 頂針的頂起高度進行反饋控制；Z 向升降機構則安裝在二自由度位置調整機構上并由其執行 X、Y 向的位置調整之后，再將安裝于自身其 他組

?  成果簡介：超分辨率圖像重建技術是近年來發展迅速的圖像處理新技術，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，實現高分辨率圖像的重建。超高分辨率圖像增強與顯示芯片項目利用超分辨率圖像實時處理技術，實現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增強圖像更多的細節，提高圖像的清晰度和分辨率，實現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題，在現有圖像獲取技術的基礎上提高顯示器的畫面質

在臨床和科研中，識別細胞類型是癌癥診斷、血液分析等的重要內容，項目擬開發一套基于細胞類型解卷積算法，并與基因芯片結合，建成細胞類型分析設備。 在血細胞檢測、免疫力評估、癌癥診斷、干細胞移植、腫瘤微環境分析等臨床應用中，必然要判斷樣本中的細胞類型和豐度。目前，臨床使用的方法(染色、流式細胞等)存在：細胞類型判斷不準、過分依賴抗體、流程復雜等缺陷。單細胞轉錄組測序(如Drop-Seq、10X genomics等)由于細胞泄露等原因，檢測基因不全，導致對細胞類型的判斷有誤，且需要新鮮樣本，實驗較復雜，后續分析復雜。 因此，在臨床和科研中，亟需一種能快速、簡潔、準確地分析樣本中所有細胞類型及其豐度的方法和設備。項目將開發一種基于解卷積的細胞類型識別算法，并和基因芯片技術結合，集成為細胞類型分析設備。只通過一組基因的表達水平，判定樣本中所有細胞類型及其豐度；且可根據組織類型定制芯片，擴展應用。該設備可用于臨床和科研中關于血液疾病、癌癥、免疫分析等，成本低、操作簡單、準確性好。

1 成果簡介隨著我國經濟的高速發展和人民生活水平的提高，環境污染、疾病監測、食品安全等民生熱點日益受到人們的關注。如何對上述問題進行簡單、快速的監控，將一些危害降至最低，保障人民生活和生產，這就需要一種可實時實地檢測、操作簡便的多應用傳感器件。 表面等離子體波（ SPP）傳感器是一種基于光學檢測的傳感器件，被廣泛用于藥物篩選、食物檢測、環境監測和細胞膜模擬等方面。相對于目前常見的化學、電子、力學等傳感器，SPP 傳感器擁有實時檢測、無需標記、對被檢測物無損害、探測方法簡單等眾多優點。為了降低成本、 穩定性能、減小體積，集成型 SPP 傳感器件的成為了現今研究熱點。然而現有的集成型 SPP 傳感器件普遍存在靈敏度低，探測范圍小等問題，限制了其應用的推廣。 課題組從 2006 年開始合作從事集成型 SPP 傳感器件研究，在清國家 973 項目、自然科學基金重點項目、教育部清華大學自主研究項目等項目資助下， 創新性提出一種基于 SPP-介質波導異質垂直耦合器的可集成生化傳感芯片，并對傳感芯片的傳感特性和應用進行了深入研究和探索。芯片的特點和性能如下：可集成，芯片體積小，可與便攜設備集成；可批量生產，價格低廉；靈敏度較傳統的集成型 SPP 傳感器件高出一個數量級；可實現對傳感區域的精確或者大范圍調節；可實現對納米量級大小的物質的探測；傳感性能穩定，應用領域廣泛。上述優點表明該芯片可以工廠大批量生產經營，也可以用于實驗室的科研研究，在化學，生物，醫學等多 個領域均有應用價值。查新表明，國內外目前尚未發現有相似原理的器件。 圖 1 (a) 集成型 SPP 傳感芯片與一元硬幣尺寸對比圖 (b) 傳感芯片的顯微鏡照片2 應用說明可集成型 SPP 生化傳感芯片在實驗室經多次驗證，可以實現對折射率液體以及納米級薄層物質的高靈敏探測，并初步應用于對雙酚 a（簡稱 BPA，一種塑料生長常用原料，每年生產將近 2700 萬噸含 BPA 的塑料類物質， BPA 具有胚胎致畸性和致毒性）的檢測。實驗結果表明，該芯片對于 BPA 的探測極限濃度可以達到 0.1ng/ml （歐盟公布食品準則中水含有BPA 的最高濃度為 1ng/ml）。3 效益分析由于目前國內尚無同類產品， 而且此產品在疾病檢驗，環境監測，藥品鑒別等多個領域具有應用價值， 因此本儀器具有較大的市場推廣空間。本傳感芯片價格低廉，使用簡便，對樣品無二次污染，性能穩定，甚至對納米量級的生化小分子探測均具有高靈敏度，相對于其他類型的傳感器件， 具有明顯的經濟和技術優勢。

成果介紹基片集成類導波結構是近十幾年發展起來的一類新型平面集成高性能導波結構，2011年被國際微波雜志列為“改變未來無源與控制器件的十大非凡發明”之首（Microwave Journal, Nov. 2011）。本項目組是國際上這一領域的主要貢獻者之一，在國家自然科學基金委創新群體基金和國家973項目等的資助下，對基片集成類導波結構的傳輸特性、諧振特性、損耗機理、模式轉換機理、極化轉換機理等科學問題及其在多個分支的創新應用開展了系統深入的研究，建立了精確有效的設計方法，構建了基礎設計公式，提出并命名了半模基片集成波導等新型導波結構，提出了一系列基片集成類無源元件新結構等。技術創新點及參數1、在國際上最早提出并發展了適合于周期性基片集成類導波結構的頻域有限差分和直線法全波分析模型，揭示了其傳輸機理，并在此基礎上構建了一組閉式設計公式。這組公式已被廣泛用于基片集成類導波結構元器件的設計。相關代表作單篇正面他引均超過150次。2、提出并命名了半模基片集成波導、折疊半模基片集成波導等新型導波結構，系統研究了其導波特性、損耗機理和模式轉換機理等，構建了設計公式，并在此基礎上發展了一系列新型微波毫米波高性能元器件，其中代表作單篇正面他引均超過100次。3、提出了多種基片集成波導無源新結構，深入研究了其諧振特性、耦合特性和損耗機理，并在此基礎上發展了一系列高性能新型元器件及單基片集成系統。相關代表作合計正面他引350余次。4、在基片集成波導天線輻射機理研究的基礎上，突破了經典Elliott設計公式的局限性，建立了相應的分析模型和設計方法，發展了一系列新穎的高性能基片集成類天線及陣列，相關代表作由于其基礎性和創新性被合計正面他引300余次。市場前景項目研究成果已獲54項授權國家發明專利，其中部分專利已進行技術轉讓并應用于企業產品中。

該項目以基片集成類導波結構的工作機理與創新應用為主線，對這類結構及器件的傳輸特性、損耗機理等基礎科學問題進行了深入研究，提出了半模基片集成波導等多種新型平面導波結構，發展了相應的設計方法，并發明了一系列新型高性能微波毫米波器件，部分器件已得到實際應用。

微流體數字化技術通過對裸結構的微噴嘴實施脈沖的慣性力，使微量流體在慣性力與黏性力交替作用下實現微流體的脈沖流動，從而實現數字化可控的微量流體的噴射，適用于液體微噴射、粉體微噴射等領域。 成熟度：基于非晶態玻璃材料毛細加工原理，進行了拉制、鍛制、殘余應力熱處理等工序研究，制作了出微納米級的微噴嘴、微管道。以玻璃微噴嘴制備儀為平臺研究了不同拉制參數、鍛制參數對微噴嘴幾何形狀的影響規律。基于微流體脈沖驅動-控制技術，分別采用拉制、鍛制的微噴嘴穩定地制備了均一的微液滴。 微流體

采用光互連技術可以有效的解決集成電路進一步發展的尺寸限制同時可以極大的提高芯片間信息傳輸的速度和頻率。Si基光子集成是實現集成電路光互聯的核心技術和重要研究方向。然而，Si因為其間接帶系的特性很難作為發光材料使得Si基光源的缺失成為制約Si基光子芯片的瓶頸，而傳統Ⅲ-Ⅴ族材料如GaAs，InP等由于優良的光電轉換效率已經在光電子器件領域得到廣泛的應用。因此，Si基與Ⅲ-Ⅴ的集成是實現Si基光子芯片的一種理想途徑。