无透镜微流控成像流动细胞检测与计数系统

在未来面向个人化的生物医疗诊断中,实时的细胞检测与计数具有重要需求.现有的细胞检测和计数系统例如流式细胞仪和血细胞计数器不适用于小型化流动细胞实时检测和计数.通过将CMOS图像传感器芯片和微流控芯片结合,提出了一种用于流动细胞检测和计数的无透镜微流控成像系统,与用于计数静态细胞的其它无透镜微流控成像系统不同,该系统可以通过基于时域差分的运动检测算法检测和计数微流体通道中连续流动的细胞样本.测试结果表明:该系统可以对微流控通道中流动的人体骨髓基质细胞实现自动检测和计数,并具有-6.53％的低统计错误率.该系统提供了面向未来即时应用的细胞检测和计数解决方案.     

一种基于微流控芯片技术的流式细胞计数系统

采用聚二甲基硅氧烷（PDMS）材料制作微流控流式细胞计数芯片,利用负压驱动与鞘液夹流技术实现样品的水力聚焦,达到了10μm的样品聚焦宽度。基于激光诱导荧光技术,制作了小型化的检测装置。以488nm固体激光器为光源,激光束以45°方向穿过一个水平狭缝,以线光源形式汇聚到微流控芯片的检测区域,并与微通道垂直交叉,细胞样品的荧光信号通过光电倍增管收集。整个分析系统结构简单,操作方便,灵敏度高,可初步实现细胞的计数。     

玻璃-PDMS薄膜-玻璃夹心微流控芯片制作

聚二甲基硅氧烷(PDMS)是目前微流控芯片中应用的最广泛的基质材料,但基于PDMS材料的微流控芯片在应用中存在溶剂易挥发、难以进行较长时间检测分析的问题.针对这些问题,发展了一种简便高效的“玻璃-PDMS薄膜-玻璃”(G-P-G)夹心式微流控芯片的制作方法.该方法巧妙利用聚酯(PET)胶片作为载体转移处理脆弱的结构化PDMS膜,然后通过等离子体处理将结构化PDMS膜夹在两个玻璃基板的中间,形成“玻璃-PDMS薄膜-玻璃”夹心结构芯片,由于玻璃材料的低通透性,使得芯片具有低溶剂挥发特性.该夹心式芯片的低溶剂挥发特性通过蛋白质结晶实验得到了验证.     

光寻址电位传感器及其应用

光寻址电位传感器(LAPS)是一种基于半导体光电效应的化学传感器,在稳定性、重复性、灵敏度、准确性和响应速度等方面具有优良的性能。介绍了LAPS的基本原理和测量方法,阐述了LAPS在细胞传感器、图像传感器、金属离子敏感薄膜传感器、气体传感器及生物医学领域中的应用,并对其存在问题和研究方向进行了总结和展望。     

聚二甲基硅氧烷微流控芯片的制备

采用印刷电路板技术加工出芯片模具,以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为材料制作出微流控芯片。该芯片由基片和盖片组成,微流控沟道位于基片上,深度和宽度分别为75μm和100μm,由盖片对其进行密封。考察了有绝缘漆模具和无绝缘漆模具制作的芯片的电泳分离情况。在该PDMS微流控芯片上对用异硫氰酸酯荧光素标记的氨基酸进行了电泳分离,当信噪比S/N=3时,最小检测浓度达到0.8×10-11mol/L。     

小波变换在神经细胞传感器信号去噪中的应用

将神经元培养在半导体传感器芯片表面,构建出能够对细胞电生理特性进行长时程无损测量的神经细胞传感器,具有广阔的生物医学应用前景.由于生物信号非常微弱,采集到的信号往往难以满足实际检测的需要.本研究针对培养在光寻址电位传感器(LAPS)芯片表面的PC12细胞的胞外电生理信号,采用小波变换方法对其进行去噪处理.通过小波变换将信号分解为不同层次的小波系数,得到每一层的阈值.并根据每一层系数特点,按阈值进行分别处理,得到新的小波系数,最后根据该系数,重构了信号.对去噪后的信号进行频谱分析,发现有效信号频率集中在小于2 kHz的范围内,信噪比得到提高,表明小波变换是神经细胞传感器信号去噪的有效方法.     

基于激光诱导的细胞荧光成像系统研制

分析了激光诱导荧光法检测钙离子浓度的原理.并利用微流控芯片在细胞培养和检测上的独特优越性,设计实现了基于微流控芯片的测量细胞内钙离子浓度变化的显微荧光成像系统.在对微流控芯片技术研究的基础上设计制作了微流控芯片,并设计了显微系统、快速波长切换系统、CCD成像系统等.利用这套显微荧光成像系统对活体细胞的荧光图像进行采集....     

基于微波传感器的微流控设计方案改进研究

结合微流控通道制备传感器进行溶液检测可规划流体路径、减少样品使用量、避免环境干扰。本文提出了一种基于环形互补开口谐振环(Complementary Split Ring Resonators, CSRR)的微波传感器,结合微流控增强检测特性,用于乙醇浓度检测。设计了CSRR边界、金属间隙、金属区域和蛇形线微通道,研究其对检测灵敏度的影响,通过测得的频移、幅值、相位等多种参数进行表征。通过优化微流控通道设计,将频移表征的灵敏度从0.03 MHz/%提高到0.225 MHz/%,其中蛇形线微通道可以聚集更强的电场进而极大地提高了微波传感器灵敏度。当使用幅值和相位来表征检测灵敏度时,金属间隙区域微流控表现出最高的灵敏度,分别为0.168 dB/%和0.402 °/%。本研究为微波溶液浓度检测的微流控设计提供了重要参考。     

基于荧光的流式细胞检测与分选

利用微流控技术相关软硬件实现了快速检测的流式细胞术.使用玻璃基质的聚二甲基硅氧烷(PDMS)芯片.将结肠癌HTC116细胞用罗丹明B染色,通过流动聚焦以液滴包裹,利用激光诱导荧光(LIF)共聚焦检测法检测细胞,利用放大电路和滤波电路采集微弱光电信号.然后根据检测结果,利用电润湿方法(EWOD)将HTC116细胞分离出来.通过单片机RS-232串口将信号传送到PC端,在屏幕上显示检测结果,并将数据存储.该系统实现了快速流式细胞检测、计数与分选.癌细胞的放大后的信号为900～1300 mV,对于浓度为2×106/mL细胞样品可以8min检测完毕.     

单泵控制聚焦流形态的微流控芯片的研制

研究一种单动力源、聚焦流形态可控的用于细胞排队的微流控芯片。建立了样品沟道与鞘流沟道不同长度比例、不同夹角的模型并进行了不同负压条件下聚焦流形态仿真,运用SPSS软件进行了回归分析并进行了模型优化。在芯片的微加工过程中,利用印刷电路板(PCB)制作了母板,以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为芯片主要材料,制作了PDMS—PDMS,PDMS—玻璃及PCB—PDMS三种芯片。制作的芯片能够在单个动力源条件下控制聚焦流宽度,使不同大小的微粒及细胞呈单个排列流动。研究结果为分析不同尺寸的细胞而选择合适的样品流沟道与鞘流沟道长度、夹角等条件提供了依据,所制作的芯片也达到了廉价且实用的目的。     

Only connect: teaching, technology and telesis

Abstract This paper describes an approach to the design of interactive multimedia materials being developed in a European Community project. The developmental process is seen as a dialogue between technologists and teachers. This dialogue is often problematic because of the differences in training, experience and culture between them. Conditions needed for fruitful dialogue are described and the generic model for learning design used in the project is explained.     

European Community policy and the market

Abstract This paper starts with some reflections on the policy considerations and priorities which are shaping European Commission (EC) research programmes. Then it attempts to position the current projects which seek to capitalise on information and communications technologies for learning in relation to these priorities and the apparent realities of the marketplace. It concludes that while there are grounds to be optimistic about the contribution EC programmes can make to the efficiency and standard of education and training, they are still too technology driven.     

一种自适应子融合集成多分类器方法

融合集成方法已经广泛应用在模式识别领域,然而一些基分类器实时性能稳定性较差,导致多分类器融合性能差,针对上述问题本文提出了一种新的基于多分类器的子融合集成分类器系统。该方法考虑在度量层融合层次之上通过对各类基多分类器进行动态选择,票数最多的类别作为融合系统中对特征向量识别的类别,构成一种新的自适应子融合集成分类器方法。实验表明,该方法比传统的分类器以及分类融合方法识别准确率明显更高,具有更好的鲁棒性。     

煤矿井下安全监控分站的设计及其仿真实现

为了设计一种具有低成本、低功耗、易操作、功能强且可靠性高的煤矿井下安全分站,针对煤矿安全生产实际,文章提出了采用MCS-51系列单片机为核心、具有CAN总线通信接口的煤矿井下安全监控分站的设计方案;首先给出煤矿井下安全监控分站的整体构架设计,然后着重阐述模拟量输入信号处理系统的设计过程,最后说明单片机最小系统及其键盘、显示、报警、通信等各个组成部分的设计;为验证设计方案的可行性与有效性,使用Proteus软件对设计内容进行仿真验证,设计的煤矿井下安全监控分站具有瓦斯、温度等模拟量参数超标报警功能和电机开停、风门开闭等开关量指示功能;仿真结果表明:设计的煤矿井下安全监控分站具有一定的实际应用价值.     

Avoiding semantic and temporal gaps in developing software intensive systems

Development of software intensive systems (systems) in practice involves a series of self-contained phases for the lifecycle of a system. Semantic and temporal gaps, which occur among phases and among developer disciplines within and across phases, hinder the ongoing development of a system because of the interdependencies among phases and among disciplines. Such gaps are magnified among systems that are developed at different times by different development teams, which may limit reuse of artifacts of systems development and interoperability among the systems. This article discusses such gaps and a systems development process for avoiding them.     

基于QTE的蒙古文显示机制研究与实现

蒙古语言是中国蒙古族使用的通用语言,由于蒙古文区别于其他文字的书写方式和其自身变形机制等特点,在很多通用的文字处理引擎中都不被支持。在嵌入式产品开发与应用领域中Linux加QTE已经成为流行方式。该文给出了一种在QTE环境上实现基于标准Unicode的蒙古文点阵显示和变形算法, 并自定义了支持蒙古文的QTE组件,扩展了QTE功能,为在Linux加QTE方式的嵌入式体系结构中处理蒙古文提供了一种解决方法。     

Designing economic np control charts: A programmed simulation approach

This paper presents control charts models and the necessary simulation software for the location of economic values of the control parameters. The simulation program is written in FORTRAN, requires only 10K of main storage, and can run on most mini and micro computers. Two models are presented - one describes the process when it is operating at full capacity and the other when the process is operating under capacity. The models allow the product quality to deteriorate to a further level before an existing out-of-control state is detected, and they can also be used in situations where no prior knowledge exists of the out-of-control causes and the resulting proportion defectives.     

基于AD9626的模拟信号采集存储卡设计

自然界的绝大部分信号都是以模拟的形式存在,因此模拟信号的采集转换存储在数字时代十分关键。文章讨论了在雷达信号处理领域基于AD9626的AD采集存储卡的设计原理、硬件结构和程序设计与芯片配置等问题,为今后相关领域的研究提供了可参考的方案。     

The development of robot art

Going through a few examples of robot artists who are recognized worldwide, we try to analyze the deepest meaning of what is called “robot art” and the related art field definition. We also try to highlight its well-marked borders, such as kinetic sculptures, kinetic art, cyber art, and cyberpunk. A brief excursion into the importance of the context, the message, and its semiotics is also provided, case by case, together with a few hints on the history of this discipline in the light of an artistic perspective. Therefore, the aim of this article is to try to summarize the main characteristics that might classify robot art as a unique and innovative discipline, and to track down some of the principles by which a robotic artifact can or cannot be considered an art piece in terms of social, cultural, and strictly artistic interest. This work was presented in part at the 13th International Symposium on Artificial Life and Robotics, Oita, Japan, January 31–February 2, 2008     

A human-computer interface for non-computer specialists

The COM teleconferencing system was designed to be easy to use for both beginners and people with much computer experience. A number of design choices in organizing the human-computer interface were considered very carefully. These design problems are not unique for teleconferencing applications, but will appear in many other developments of human-computer interfaces for non-computer specialists. This report discusses naming conventions, menu format, user commands, help facility and the treatment of ‘type ahead’ from the users.