基于DNA适配体的荧光生物传感器

近年来，随着DNA纳米技术的飞速发展，基于DNA作为适配体的荧光生物传感器不断被大量学者研究和构建，以实现对靶标物质的灵敏快速检测。作为DNA纳米技术的新兴方向，基于DNA适配体的荧光生物传感器具有巨大的应用潜力。该文对近年来基于DNA适配体所构建的荧光生物传感器进行了总结。包括荧光信号的实现:荧光染料标记；非荧光染料标记。荧光检测信号的提升:酶介导的靶标循环和信号扩增策略；链置换反应介导的靶标循环和信号扩增策略；基于链置换反应和酶介导的靶标循环和信号扩增策略。在此基础上对基于DNA适配体的荧光生物传感器进行展望并提出建议。     

生态芯片及其在医学和生物学中的应用

本文阐述了生物芯片的制作原理及杂交信号的检测方法及其在生物医学中的应用。生物芯片的制作工艺主要分两大类：一类是采用在芯片点阵上直接合成寡核苷酸的方法;另一类是用点阵或喷墨打印法将纳升级的微量DNA溶液直接以阵列形式点放并固化在芯片载体上,生物芯片主要通过杂交信号进行检测。对于荧光标记的杂交信号的检测方法,主要有激光荧光扫描显微镜、激光扫描共焦显微镜、带有CCD相机的荧光显微镜、光纤生物传感器等。对于生物素标记的杂交信号的检测方法,主要有化学发光法、光激发磷光物质存储屏法。DNA基因芯片在生物医学中有着重大的应用前景。     

超大尺度线结构光传感器现场标定技术

针对大尺寸三维物体的测量需求,提出了一种超大尺度的线结构光传感器标定方法。使用平面靶标标定出摄像机内参数的初值,以相邻两控制点之间的距离为约束用LM优化算法对初值进行优化;采用准一维靶标进行结构光参数标定,提出了一种利用两行标记点求解控制点三维坐标的方法,该方法基于消隐点性质以及各控制点与标记点之间的几何约束。实验结果表明,所提出的标定方法和控制点三维坐标求解方法具有较高的精度和稳定性,且准一维靶标较平面靶标加工成本低、加工难度小、标定过程灵活方便,更适用于大尺度现场标定。     

低丰度蛋白Mlo的免疫金标记技术研究

小麦Mlo蛋白是一种低丰度蛋白。本文利用Mlo蛋白的2种抗血清对不同标记条件下的免疫胶体金标记情况进行了研究。结果表明,一抗结合时间对标记结果有影响,60min的标记时间对Mlo蛋白定位比较合适;小麦Mlo蛋白11．2抗血清对Mlo蛋白的标记效果要比CT抗血清的标记效果好;IgG胶体金探针要比蛋白A胶体金探针更适合于对低丰度蛋白的检测。     

双目立体视觉中靶标的设计与识别

在进行实验室自主研制的双目主动立体视觉监测平台的研究过程中,需要预先知道两个摄像机的初始位置,为了完成初始位置的标定,我们设计了特殊的靶标。将靶标均匀设置在圆形导轨内侧,利用数码摄像机作为图像传感器,通过对靶标上的编码标志点进行识别和检测,确定靶标的编号;且利用非编码标志点与编码标志点的相对位置关系,通过角点检测等步骤实现对非编码标志点的识别,进而完成对整个靶标的识别。     

家蚕质多角体病毒RDRP的免疫电镜定位研究

以原核表达BmCPV RDRP重组蛋白为抗原制备的兔抗血清为一抗,直径15nm山羊抗兔IgG 胶体金为二抗。应用3%多聚甲醛 0 1%戊二醛混和固定液、K4M低温包埋剂和紫外光聚合制备的样品进行免疫电镜观察,结果感染BmCPV(C)病蚕的中肠柱状细胞中,游离和病毒多角体中BmCPV的病毒粒子均能结合胶体金颗粒,平均标记率为25%左右,认为BmCPV(C) RDRP基因编码的蛋白应为BmCPV病毒的结构蛋白,位于病毒的衣壳上。其中一抗的使用浓度为1∶200,二抗的使用浓度为1∶40,可以获得较好的免疫标记效果和较少的非特异性标记。     

LED芯片测试中基于形状的检测准则

提出了一种基于形状的检测准则的发光二极管(LED)芯片位置检测系统,利用数字图像处理技术进行LED芯片位置非接触检测,通过图像的获取、图像的定位和分割、边缘检测及轮廓提取等,从而得到被测芯片的精确位置.通过实验证明了该系统的可行性和正确性.     

基于主动红外的倒装芯片缺陷检测研究

传统的倒装芯片无损检测技术并不能完全满足倒装焊检测需要,为此提出了一种基于主动红外的倒装芯片缺陷检测方法。通过非接触方式对倒装芯片施加热激励,并结合红外测温设备检测芯片温度分布情况,从而对芯片内部缺陷进行诊断与识别。实验研究表明,该方法能较好地检测出倒装焊点缺陷,可应用于倒装焊芯片的缺陷检测与诊断研究。     

基于非局部均值滤波的视频图像去雨方法

提出了一种有效的基于非局部均值滤波的去雨方法。首先利用雨的空间特征检测出视频帧中的雨线区域,并对其进行标记。然后针对当前帧的被标记的像素块使用非雨块匹配算法,用于相邻的帧之间以找出和有雨像素区域相似的块。最后使用时空非局部均值滤波对块中的雨区进行重构,达到去除雨滴的目的。实验结果表明,比起常规算法,文中提出的算法可以更有效地去除雨线,恢复出更高质量的图像。     

低功耗非制冷红外图像处理专用SoC芯片

非制冷红外成像技术具有非常广泛的应用前景。但是,目前非制冷红外成像芯片存在非均匀校正、图像细节增强和条纹噪声等亟待解决的问题。论文提出并设计一种面向非制冷红外成像的图像处理专用SoC芯片,芯片集成了一个CPU、两个DSP处理器和一个红外图像处理专用加速器,单芯片可实现非制冷低功耗红外图像的非均匀校正、图像滤波、直方图均衡、数字图像细节增强、条纹消除和目标检测跟踪等实时图像处理。同时,研究开发了面向芯片应用的非制冷低功耗红外图像处理算法。采用65-nm CMOS工艺实现了非制冷红外图像专用处理SoC芯片,实现了基于非制冷红外成像芯片和图像处理SoC芯片的小型低功耗非制冷红外成像系统。测试结果表明成像系统可以实现清晰的非制冷红外成像、目标检测及目标跟踪等功能,系统功耗小于2 W,体积相比传统的系统减小了50%,满足对体积、功耗、性能要求比较高的系统的应用需求,具有较高的工程应用价值和前景。     

基于BioMEMS技术的样品预处理微流控芯片研制

研制了细胞分离芯片和DNA提取芯片两种样品预处理微流控芯片,介绍该两种芯片的原理、结构和样品预处理效果。基于微过滤原理设计的闸式细胞分离芯片,可实现老鼠外周血中白细胞与红细胞的分离。DNA提取芯片是基于固相萃取原理设计,研制成Si-玻璃和Si-PDMS-玻璃两种结构的DNA提取芯片。采用深刻蚀技术在硅片上刻蚀出20μm宽方柱阵列或直径为10μm的圆柱阵列,刻蚀深度为30～150μm,微柱阵列作为提取DNA的固相载体,成功提取PCR产物中的DNA。     

5.8GHz WiMAX宽带无线通信射频系统设计

在芯片厂商未推出针对WiMAX标准5.8 GHz频段射频芯片的情况下,利用SIGE公司开发的中频芯片SE7051L10及TI公司开发的射频芯片TRF2436,通过合理设计,成功地研制出5.8 GHz频段CPE和点对点射频收发系统,测试指标满足或优于802.16d标准。详细介绍了主要芯片完成功能、主要技术指标、总体设计以及具体指标实现。本设计主要是参照802.16d固定无线传输宽带技术标准,是针对WiMAX宽带无线接入产品而设计的射频系统,它的作用是为基带信号处理单元提供零中频基带信号或基带I、Q信号无线的收发通道。     

Laser-assisted bumping for flip chip assembly

A novel laser-assisted chip bumping technique is presented in which bumps are fabricated on a carrier and subsequently transferred onto silicon chips by a laser-driven release process. Copper bumps with gold bonding layers and intermediate nickel barriers are fabricated on quartz wafers with pre-deposited polyimide layers, using UV lithography and electroplating. The bumps are thermosonically bonded to their respective chips and then released from the carrier by laser machining of the polyimide layer, using light incident through the carrier. Bumps of 60 to 85 μm diameter and 50 μm height at a pitch of 127 μm have been fabricated in peripheral arrays. Parallel bonding and subsequent transfer of arrays of 28 bumps onto test chips have been successfully demonstrated. Individual bump shear tests have been performed on a sample of 13 test chips, showing an average bond strength of 26 gf per bump     

一种高密度基因芯片设计的新方法

基因芯片是一种由高密度寡核苷酸探针所形成的微阵列.本文首先提出一种基因芯片上寡核苷酸探针设计的新思想,即变长变覆盖探针优化设计方法,通过该方法设计的寡核苷酸探针的杂交解链温度最大程度地保持一致,可有效地减少碱基杂交错配,提高基因芯片检测结果的可靠性.根据上述核心思想,本文提出具体的检测目标核酸序列及其突变的基因芯片设计方法.     

基于ARM芯片I.MX51的bootloader移植

现今社会对低功耗高性能ARM芯片需求日益增大,对ARM芯片开发的嵌入式系统要求日益增高,高性能低功耗的ARM芯片成为市场主流。文章对一款主流ARM芯片I.MX51芯片进行bootloader的移植与配置。对U-BOOT进行了系统的介绍并成功移植到以I.MX51芯片为主的开发板上,为能够正确启动嵌入式Linux操作系统作了必不可少的准备,对基于ARM系统的后续开发有着重要的奠基作用。     

Novel micro-bump fabrication for flip-chip bonding

This paper describes a new bump-fabrication technique for flip-chip connection between a chip and substrate. We propose a novel idea of forming solder microbumps on the substrate and directly bonding bare chips to the substrate. We successfully achieved the new flip-chip connection by using a 0.05Au-0.95Sn solder bump and a hydrogen-plasma reflow technique. Because the method eliminates the need for any process on the chip wafer, it will be very useful in fabricating flip-chip connections for low-cost packaging.     

多通道高速HDLC处理器的设计与实现

本文详述了由一个具有分时处理能力的HDLC处理器对128逻辑通道数据进行高速、并行、实时处理的设计与实现过程,并讨论了其实现关键技术,给出了系统中关键结点的功能仿真波形图.     

DSP6416的主机接口(HPI)与USB接口的连接与设计

本文以基于3G技术的移动自组织网(MANET)的研究为背景,用现在较为流行的高速USB接口与DSP的主机接口HPI相连接,成功地解决了MANET移动终端与主机之间的数据交换问题。本文在介绍了TI公司DSP芯片TMS320C6416和CYPRESS公司的USB接口控制芯片CY7C68013特点以后,介绍了两者连接的一种硬件设计以及USB芯片的固件的编写和调试。     

A label-free biosensor based on organic transistors by using the interaction of mercapto DNA and gold electrodes

Organic thin-film transistors (OTFTs) with Au electrodes were successfully used as transducers for label-free deoxyribonucleic acid (DNA) sensors. Single-strand DNA (ssDNA), perfectly-matched double-strand DNA (dsDNA) and mis-matched DNA were immobilized on the surface of the source/drain electrodes of three OTFT devices respectively. The ssDNA molecules with mercapto group (–SH) can be well immobilized on the surface of Au electrode by chemical bond between –SH and Au atom. According to the significant difference in channel current, which was attributed to the changed contact resistances by introducing different DNA molecules on Au electrode, ssDNA, matched-dsDNA and mismatched-dsDNA were differentiated successfully in the experiments. The results may provide a promising approach for detecting DNA specificity and hybridization with label-free.     

一种芯片三维外观视觉检测光路设计

半导体芯片的三维外观检测是芯片生产过程中的一个重要环节,而其中的光路设计是三维外观检测技术中的一个难点和重点。针对QFP芯片的三维外观检测,提出了一种新的光路。新的光路通过采用数字相机和平面反射镜,在一个视场内同时实现了芯片的底面和四个侧面的成像。新的光路降低了标定的难度和后续软件计算芯片三维指标的难度,同时也减少了硬件成本。新的光路采用平行光路设计,可对外形尺寸为5mm×5mm～40mm×40mm范围内的QFP芯片进行清晰成像,从而使得一套外观检测装置可以检测各种型号的QFP芯片。此外,该光路减少了芯片输送时间,提高了检测效率。该光路已成功应用在外观检测设备中,实验结果表明,它较好的克服了目前外观检测装置的不足,并且能够满足工业实际生产要求。