摘要：为解决细胞趋化性研究需要使用较为昂贵的显微镜进行图像的连续定时采集、分析细胞趋化性需要用ImageJ软件来手动追踪细胞运动路径的问题,设计了一套基于通用串行接口(universal serial bus,USB)显微镜的便携式细胞趋化迁移分析系统。该系统硬件由计算机、USB显微镜、微流体芯片、温控单元、显微镜支架等组成。它通过图像采集、图像处理和各种分析算法来研究细胞趋化性。实验时,首先利用USB显微镜在15 min内以10 s的间隔时间采集90幅细胞图像;然后使用基于美国国家仪器公司(National Intruments,NI)的IMAQ Vision软件包开发的集成软件完成图像处理;结果分析时,一方面可通过将第一幅和最后一幅细胞图像的宽度像素均分为10份,采用细胞分区计数和数字得分方法对细胞趋化性进行初步分析;另一方面,还可通过识别细胞的中心坐标并结合最小距离法追踪细胞运动追迹,进而计算细胞的趋化性指数、总迁移距离、运动速度和梯度位移。通过实验验证了便携式细胞趋化迁移分析系统的性能。同时,运用该系统探究了不同葡萄糖浓度对中性粒细胞趋化性能的影响。结果表明:便携式细胞趋化迁移分析系统可以实现细胞迁移图像自动采集与数据分析,提高了细胞趋化性研究的集成度和可重复性。

摘要：针对传统的传染病病原体检测需要依靠实验室内昂贵的仪器和专业的技术人员,无法实现现场快速检测的问题,设计了一种基于LabVIEW的集芯片聚合酶链式反应(PCR)扩增和荧光检测于一体的低成本便携式装置。该装置硬件由计算机、USB相机、微流控芯片、温控单元、荧光检测单元等组成。实验时,首先使用LabVIEW编写的上位机程序控制温控单元,实现微流控芯片的PCR;然后在每个PCR循环中的延伸阶段利用USB相机采集一幅荧光图像;最后使用IMAQ Vision软件包对采集的荧光图像进行图像处理分析。通过对寨卡病毒的保守区核酸片段的分析,证明该系统能够满足核酸扩增荧光检测的要求,可以在现场实现核酸扩增检测,提高核酸检测的便携性。

摘要：目的研究微流控芯片和智能手机在实现传染病现场快速检测技术上的方法和意义。方法使用智能手机、控制电路、共聚焦式荧光检测平台和温度控制平台搭建一个核酸扩增荧光检测装置,使用微流控芯片作为传染病病原体核酸扩增和检测的载体,采用聚合酶鍵式反应(polymerase chain reaction,PCR)的核酸扩增方法,并通过检测甲型流感病毒(influenza a virus,IAV)的病原体核酸来验证装置的检测能力。结果基于微流控芯片和智能手机搭建的核酸检测装置,成本低、体积小、结构简单、操作方便。通过对IAV的病原体核酸进行扩增和检测,与相同条件下在罗氏的荧光定量PCR仪上的检测结果对比,两者一致性达到95%以上。结论微流控芯片和智能手机应用于传染病检测设备,可以优化系统设计,实现传染病的现场快速检测。