大视场dPCR芯片荧光检测系统的设计与优化

徐振超; 张磬瀚; 郑继红; 韦晓孝; 万新军

doi:10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2023.04.008

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大视场dPCR芯片荧光检测系统的设计与优化

生物光学 | 更新时间：2025-09-01

- 大视场dPCR芯片荧光检测系统的设计与优化
- Design and improvement of large field of view fluorescent detection system for dPCR gene chip
- 光学技术 2023年49卷第4期页码：502-507
- 作者机构：
  
  1. 1:上海理工大学光电信息与计算机学院
  2. 2:上海理工大学上海市现代光学系统重点实验室
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  上海市优秀学术/技术带头人计划(22XD1401000)
- DOI：10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2023.04.008
  中图分类号： TN492
- 纸质出版：2023
- 稿件说明：
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徐振超, 张磬瀚, 郑继红, 等. 大视场dPCR芯片荧光检测系统的设计与优化[J]. 光学技术, 2023,49(4):502-507.

Design and improvement of large field of view fluorescent detection system for dPCR gene chip[J]. 2023, 49(4): 502-507.
徐振超, 张磬瀚, 郑继红, 等. 大视场dPCR芯片荧光检测系统的设计与优化[J]. 光学技术, 2023,49(4):502-507. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2023.04.008.

Design and improvement of large field of view fluorescent detection system for dPCR gene chip[J]. 2023, 49(4): 502-507. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2023.04.008.

摘要

数字PCR(dPCR)技术作为传统PCR技术的更新迭代，有着绝对定量的特点，在新冠病毒核酸序列检测、癌细胞探测等生物学领域有着巨大的潜力。现有的dPCR荧光检测系统在检测通量、检测速度以及成本之间难以做出合理的权衡。由于成像视野小、需多次图像拼接极大影响了dPCR荧光检测系统效率和时间。文章构建了一套采用大视场荧光显微设计的多通道dPCR检测系统实验平台，依托该实验平台，运用Zemax软件优化结构，改进显微成像物镜设计，能够实现直径18mm的全视场范围FAM、HEX、ROX三种荧光通道分辨率在6μm的多通道成像。采用随机霍夫变换算法(RHT)图像处理分析方法，对常规均匀“圆孔”和新型“雪花”、“树枝”等非均匀结构的微流控荧光芯片，均能实现高效检测，得到清晰、稳定的荧光图像。

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