用于细胞成像的便携型微流控芯片检测仪

1、用于细胞成像的便携型微流控芯片检测仪1 成果简介微流控芯片是在一块几平方厘米的芯片上构建的一个生化实验室,它以微机电加工技术（MEMS）为基础，在硅片、玻璃或聚二甲基硅氧烷（PDMS）等材料上制造微管道，并由微通道形成网络，以可控流体贯穿整个系统，实现生物和化学领域中所涉及的反应、分离、检验、细胞培养等基本操作，用以取代常规生物或化学实验室的各种功能，因此也被称为“芯片上的实验室(Lab-on-a-chip)”。本项目基于显微镜成像原理，制成便携的、可实时观察微米级细胞的微流控芯片成像系统，具有小型便携、快速检测等优点，结合微流控芯片，可用于长时间的细胞培养、细胞生物实验中的实时检测。2 技术

2、指标本项目的主要技术特点包括：1.小型便携，不受生化实验中空间条件等限制；2.基于DSP的数字成像系统，支持片上开发，可以进行实时的细胞图像处理。3.用于细胞培养和观察的微流控芯片制作工艺简单、价格便宜。3 应用前景与效益分析便携型微流控芯片检测装置可以方便、实时的对实验过程进行观察检测，克服了依赖大型显微镜的束缚，将具有广阔的应用前景。以在华南地区高发的地中海贫血病为例，通过设计专门的微流控芯片结构自动进样带检测的血样，同过便携式的成像系统可以拍摄和记录芯片中带检测血样的红细胞溶血过程，从而自动分析红细胞的脆性，实现地中海贫血病的筛查。而由于整套系统的便携性和自动化程度较高，可以用于村级和社

3、区中的地中海贫血病现场筛查，对于华南地区的地中海贫血病的方式将会有很大的促进作用，具有很高的经济效益和社会效益。4 合作方式本项目目前寻求合作方共同开发。目标是基于微流控芯片和便携式成像平台针对地中海贫血病筛查和药物筛查等具体应用领域开发样机，首期要求投入100万元。由我方提供关键技术与研究人员，由合作方提供研究资金与工程开发人员，双方共同完成产品的开发，研究成果双方共享。在有关利益分配问题上经协商达成一致的基础上，合作方有优先生产权。数字化心肺音自动分析系统1 成果简介心血管疾病和呼吸系统疾病都是严重危害人类健康的疾病。自从1816年雷内克发明听诊器以来，在临床上应用心肺听诊技术诊断心肺疾病

4、已有近200年的历史。心音是心脏活动过程中，由于心脏瓣膜的开关、肌腱和肌肉的舒缩、血流的冲击及心血管壁的振动而产生的一种复合音传导到达胸壁而形成的，可以反映心脏的瓣膜、血管的生理状态，是临床上评估心脏功能的最基本方法。肺音与肺部生理活动的关系则更加复杂一些，正常肺音和附加音的产生与传导机制仍需要深入的研究，但是对于附加音的听诊判别，也可以作为评估呼吸系统状况的基本方法。传统的心肺音听诊技术存在一些缺陷：1）心音和肺音产生和传导的机制仍需要进一步的研究；2）传统的心肺音听诊技术都是通过医生的主观判段，难以采用定量的参数加以描述和存储；3）人类的听觉对1kHz-5kHz的声音较为敏感，而心肺音所包

5、含的信息有很大一部分集中在几十到几百赫兹的范围内。数字化的心肺音分析系统可以克服这些困难，本项目采用数字信号处理技术将数字化的心肺音信号加以分段、特征提取和分类识别，可以定量的分析、存储和传输心肺音中所包含的生理参数。目前本项目已有1项国家发明专利获得授权。2 技术指标本项目通过对听诊器获得的心肺音信号进行数字化采集后，结合信号处理方法可以实现以下的心肺音分析功能：1） 心音信号的自动分段，准确的提取第一心音（S1）、收缩期、第二心音（S2）和舒张期等心音的主要成分；2） 提取心音信号的特征，自动识别正常心音、主动脉狭窄、二尖瓣狭窄、主动脉回流和二尖瓣回流等心脏疾病；3） 肺音信号的自动分相，

6、提取肺音信号中的呼相成分和吸相成分；4） 肺音信号中哮鸣音、爆裂音等病理性附加音的检测和分析。3 应用说明数字化心肺音分析系统有着广阔的应用前景。针对在全国范围内普及开来的社区、乡村社康中心体系，数字化心肺音分析系统由于其简单易用性以及定量自动分析功能，可以为社康中心中的全科医生提供比传统听诊技术更有效的诊断工具。同时，由于其具备了数字化存储和传输的基础，可以在进一步转诊过程中，随时查询这些定量心肺功能参数以及分析结果。针对自驾户外运动爱好者，可以进一步将数字化的心肺音分析系统开发成车载系统，用于检测自驾成员在户外活动中，特别是在高原户外运动中的心肺功能状况。4 效益分析该项技术同时具备了很好的经济效益和社会效益。在社康领域将极大的推进社区医疗体系中，传统听诊诊断技术的数字化更新换代，为新型的医疗体系改革做出贡献。而随着户外运动的越来越受到人们的喜爱，其车载款型的开发也将打开传统心肺音听诊面向个人应用的市场，获得可观的经济效益。5 合作方式该技术已经申请专利，技术所有权归清华大学深圳研究生院生物医学工程研究中心。为尽快实现该技术的商业价值，目前寻求合作方共同开发。近期目标是在已有的成果基础上开发多通道数字化心肺音分析系