科学仪器基础研究专款项目“双激光共聚焦生物芯片荧光分析仪”通过鉴定
国家自然科学基金科学仪器专款项目“双激光共聚焦生物芯片荧光分析仪”于2002年获批准资助，由浙江大学和深圳益生堂生物企业有限公司共同承担。该项目旨在开发面向科研及临床应用的激光共聚焦微阵列芯片荧光分析仪。经过3年的不懈努力，课题组顺利完成预期目标并于2005年12月24日通过由浙江省科技厅组织的鉴定。
该仪器运用激光共聚焦成像原理，对生物芯片进行双激光扫描荧光成像。采用光学机械结合的扫描设计，其中光学扫描由远心f-q物镜结合振镜实现，机械扫描由步进电机驱动精密导轨实现。课题组建立了一套完整的生物芯片表达分析方法，其中，核心分析算法包括基于图像投影的芯片靶点自动识别与分割算法、基于功率谱的生物芯片图像倾斜校正算法、基于知识的生物芯片数据分析算法，实现了网格定位、靶点分割和表达分析等过程的自动化，完成生物芯片全自动分析；采用了基于嵌入式系统和DSP处理器相结合的软硬件设计，实现了生物芯片扫描成像、分析处理和结果输出的一体化；同时提供标准网络接口和上位机分析工作站。该仪器具有速度快、使用方便等特点。
该仪器经浙江省医疗器械检验所检测，各项技术指标均达到设计要求。广州医学院第二附属医院和深圳市东湖医院采用该仪器分别对63例过敏原蛋白芯片和 256例HBV前C区变异基因芯片进行临床验证，与国外同类先进仪器比对测试，符合率均达到100%。目前该仪器已取得发明专利及软件著作权登记证书各1项。
与会专家一致认为，该仪器的研制是成功的，技术创新性强。总体技术达到了国际先进水平，其中扫描速度及基于嵌入式系统和DSP处理器相结合的多功能一体化技术达到国际领先水平。同时专家一致肯定了该项目在结合生物医学工程、数字技术及仪器、光学工程、现代工业设计、生物芯片等多学科交叉合作研究模式，以及基础研究、技术创新和成果转化三者结合模式方面是非常成功的。
来源:国家自然科学基金委员会(www.nsfc.gov.cn/nsfc)
参考文献：激光共聚焦生物芯片扫描仪的研究
浙江大学学报（工学版）
JOURNAL OF ZHEJIANG UNIVERSITY(ENGINEERING SCIENCE)
2005 Vol.39 No.4 P.565-568
王立强，倪旭翔，陆祖康，李映笙，郑旭峰
摘 要：介绍一种采用双波长（532 nm和635 nm）激光器作为激发光源，基于激光共聚焦原理设计的生物芯片扫描仪.它采用一个光电倍增管分时实现cy3与cy5两种荧光信号的检测.生物芯片的横向扫描由远心fθ扫描物镜与振镜实现，纵向扫描由步进电机驱动精密导轨实现.分析了激光扫描光路及光电倍增管对生物芯片扫描仪的分辨率、信噪比及灵敏度的影响.实验结果表明，本扫描仪的分辨率可达到5μm，信噪比高达103，检测灵敏度最高为1 fluor/μm2，扫描速度快，cy3与cy5之间串扰小.
基金项目：国家自然科学基金资助项目（30227002）.
作者简介：王立强（1977—），男，陕西渭南人，博士后，从事生物光学技术研究.浙江大学 现代光学仪器国家重点实验室，国家光学仪器工程技术研究中心，浙江 杭州 310027
E-mail: wangliqiang@zju.edu.cn