CCD微阵列生物芯片扫描仪的研制

摘要：

报导了CCD微阵列生物芯片扫描仪的光学系统，给出了光学系统的参考标准构型，并依据此构型研制出多分辨率CCD生物芯片扫描仪。实验采用不同浓度系列Cy3 NHS ester的DMS0溶液样点与微池溶液测定CCD生物芯片扫描仪的检测性能。初步实验数据表明，此扫描仪光路合理，精度满足生物芯片检测要求。

引言

生物芯片技术（Biochip Technology）是指通过微加工技术、微流量控制技术、微液量分配等技术将生物学研究中诸多不连续的分析过程集成于玻片、硅片等固相载体上，使这些分析过程连续化、并行化、集约化、微型化和高度信息化。

生物芯片按构建方式可以分为微阵列芯片（Microarray）和微流控芯片（Microfluidic Chips）等。将大量靶基因或寡核苷酸片段有序地、高密度地排列在固相载体上而构成微阵列芯片。生物芯片可广泛应用于：物筛选和新药开发、疾病诊断、环境保护等方面。

生物芯片扫描仪是微阵列生物芯片的扫读装置，按光路系统构型可分为激光共聚焦与CCD扫描仪两类。

其中CCD生物芯片扫描仪以其结构简单实用、光电转换效率高（>50%）、动态范围大、适合Cy3、Cy5等多种荧光染料、无光漂白现象、无图像重合失调现象等优势,逐渐成为生物芯片扫描仪的主流产品与研究方向。

目前，CCD型生物芯片扫描仪产品及用户自主开发的扫描系统其光学系统构型各不相同，各有优缺点，其中典型系统简介如表1。

LEADseeker TM 以多功能、精度高见长，但其主要用于检测多孔板系统，因此体积大，而且并未对生物芯片检测进行优化。

成都百奥公司研制的CCD生物芯片检测仪是面向用户的比较成熟的产品。但是百奥公司的扫描仪由于激光光源比较复杂造成整体体积大，而且其CCD镜头的选型与释放光滤光片的安放位置等都有待进一步优化。