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光電學子沈金榮在重要國際期刊發表論文

時間: 2021-10-12瀏覽: 14編輯: 張新妍攝影: ????通訊員: 設置

近期,光電學院儀器儀表工程專業碩士研究生沈金榮在莊松林院士團隊導師鄭繼紅教授指導下,以第一作者身份在國際一流的英國皇家化學學會期刊《芯片實驗室》(Lab on a Chip,SCI 1區,IF=6.799)上,發表了快速核酸檢測新方法的文章《液滴數字PCR微流控芯片大視場核酸濃度快速測量系統》(A rapid nucleic acid concentration measurement system with large field of view for a droplet digital PCR microfluidic chip),文章實現了一種提升檢測速度的大視場熒光檢測系統。

新(xin)冠(guan)(guan)肺炎(yan)病毒(du)(du)是(shi)一(yi)種(zhong)新(xin)型的高(gao)傳染性冠(guan)(guan)狀病毒(du)(du),在(zai)全球(qiu)范圍內廣泛(fan)傳播,對(dui)(dui)人(ren)類健康造成了持續影響,阻止冠(guan)(guan)狀病毒(du)(du)肆虐最有(you)效的方法就是(shi)開發(fa)一(yi)套(tao)快速、精(jing)確的檢(jian)測(ce)方法。亚博投注研(yan)究(jiu)團隊(dui)在(zai)光學儀器(qi)應用(yong)與生物檢(jian)測(ce)方面探索(suo)研(yan)究(jiu)多年,針(zhen)對(dui)(dui)新(xin)冠(guan)(guan)病毒(du)(du)核酸檢(jian)測(ce)工作(zuo),建立第三(san)代核酸檢(jian)測(ce)技(ji)術數字PCR檢(jian)測(ce)系統。數字PCR是(shi)一(yi)種(zhong)高(gao)靈敏度(du)、高(gao)精(jing)準度(du)、高(gao)通(tong)量的絕對(dui)(dui)定量的核酸檢(jian)測(ce)方法,主要(yao)是(shi)對(dui)(dui)待測(ce)樣品進(jin)行混合和稀釋,樣品進(jin)樣和自動劃分,隨后在(zai)反應腔室內進(jin)行PCR擴增,最后根(gen)據(ju)泊松(song)分布原理對(dui)(dui)采集(ji)的芯片熒光圖像進(jin)行分析,得出芯片中樣本濃度(du)。

數字PCR芯片(結構如圖所示)上(shang)面分布著20000個(ge)(ge)體積為0.81nL微(wei)反應腔(qiang)室(shi)陣列(lie),每個(ge)(ge)微(wei)反應腔(qiang)室(shi)的直徑為100μm,兩個(ge)(ge)反應腔(qiang)室(shi)之間最小(xiao)間距(ju)為60μm。為了完(wan)成對(dui)數字PCR芯片熒光(guang)圖像的一次(ci)性(xing)采集,本系統設計一種大(da)視(shi)場(chang)快速核酸濃度檢測系統,主要(yao)由大(da)靶面的CMOS相(xiang)(xiang)機、白激光(guang)+藍色LED光(guang)源(yuan)、自(zi)主設計大(da)視(shi)場(chang)的精(jing)縮物鏡、復(fu)眼照明系統和圖像處(chu)理(li)識別軟件組成。相(xiang)(xiang)較(jiao)于傳統熒光(guang)拼接成像系統,可以快速完(wan)成對(dui)數字PCR芯片的一次(ci)性(xing)檢測。

為了驗證系統性能,通過對模擬新冠肺炎病毒DNA的檢測,以1.0×105copies/μL為起始濃度,以10倍濃度梯度向下稀釋,來評估系統對全濃度數字PCR芯片的絕對定量檢測能力,并且通過與已或二類醫療器械許可證的檢測設備進行對比分析發現,系統具有更快的檢測速度和相同的檢測準確率,這種快速且準確的檢測方法有望加速數字PCR檢測的快速發展和廣泛應用。


系統結(jie)構實(shi)物圖和三通道檢測(ce)結(jie)果圖


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供稿(gao): 光電學院(yuan)

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