| 赵树弥,朱灵,李阳,朱灿灿,李志刚,张龙,邓国庆,王安,刘勇.用于基因检测的微流控PCR荧光信号提取方法研究[J].光电子激光,2014,(6):1229~1236 |
| 用于基因检测的微流控PCR荧光信号提取方法研究 |
| Extraction method of microfluidic PCR fluorescent signal for gene detection |
| 投稿时间：2013-10-24 |
| DOI： |
| 中文关键词: 实时荧光聚合酶链式反应(PCR) 微流控芯片 基因检测 荧光信号 扩增曲线 |
| 英文关键词:real time polymerase chain reaction (PCR) microfluidic chip gene detection fl uorescence signal amplification curve |
| 基金项目:中科院战略性先导科技专项(XDA08040109)和中科院合肥物质科学研究院院长基金(Y23J321121)资助项目 (1.中国科学院安徽光学精密机械研究所,安徽省生物医学光学仪器工程技术研究中心,安徽 合肥230031； 2.中科院皖江新兴产业技术发展中心,安徽 铜陵244000) |
| 作者 | 单位 | | 赵树弥 | 中国科学院 安徽光学精密机械研究所,安徽省生物医学光学仪器工程技术研究中心,安徽 合肥230031 | | 朱灵 | 中国科学院 安徽光学精密机械研究所,安徽省生物医学光学仪器工程技术研究中心,安徽 合肥230031 | | 李阳 | 中国科学院 安徽光学精密机械研究所,安徽省生物医学光学仪器工程技术研究中心,安徽 合肥230031 | | 朱灿灿 | 中国科学院 安徽光学精密机械研究所,安徽省生物医学光学仪器工程技术研究中心,安徽 合肥230031 | | 李志刚 | 中国科学院 安徽光学精密机械研究所,安徽省生物医学光学仪器工程技术研究中心,安徽 合肥230031 | | 张龙 | 中国科学院 安徽光学精密机械研究所,安徽省生物医学光学仪器工程技术研究中心,安徽 合肥230031 | | 邓国庆 | 中国科学院 安徽光学精密机械研究所,安徽省生物医学光学仪器工程技术研究中心,安徽 合肥230031 | | 王安 | 中国科学院 安徽光学精密机械研究所,安徽省生物医学光学仪器工程技术研究中心,安徽 合肥230031 | | 刘勇 | 中国科学院 安徽光学精密机械研究所,安徽省生物医学光学仪器工程技术研究中心,安徽 合肥230031 |
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| 中文摘要: |
| 针对微流控聚合酶链式反应(PCR)芯片荧光图像中 反应腔识别与荧光信号提取的难题,提出了一种基于算法集成的 微流控PCR芯片荧光信号提取方法。首先提取CCD图像中包含多个反应腔的目标区域,采用最 小误差阈 值分割法分离背景和反应腔,使用网格划分法提取单个反应腔区域,通过小波变换和改进的 Canny算子相 结合的方法实现反应腔边缘识别。然后对每个反应腔的识别区域进行像素灰度值求和,计算 均值来表征本 次循环荧光信号的强度。以人工质粒PUC-18基因为检测对象,开展了反应条件相同的四腔 微流控实时荧 光PCR实验。结果表明,本文方法可快速有效识别PCR反应腔并实时提取每个反应腔的荧光信 号,绘制的扩增曲线一致性好,避免了亮、暗斑的影响,提高了基因扩增分析的准确性。 |
| 英文摘要: |
| To resolve the problems of polymerase chain reaction (PCR) chambers iden tification and fluorescence signal extraction in microfluidic real-time PCR system,a data extraction met hod based on algorithm integration is proposed.First,we extract the target region which contains many PCR cham bers from the CCD image. Background and the PCR chambers are separated by the minimum error threshold me thod.The grid method is used to extract a single reaction chamber area.The edge of each reaction chambe r is identified with the wavelet transform and the improved Canny operator.Second,the average gray value of each PCR chamber is calculated and is used as the expression of the gene amplification.A chip with four chambers loading with PUC-18gene is tested by our microfluidic real-time system.The results show that our method c an identify PCR chambers effectively and calculate the intensity of the fluoresc ence signal rapidly.The repeatability of PCR amplification curves is improved by eliminating the influence of the bright and dark spots.The accuracy of gene amplification analysis is also enhanced. |
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