[00676538]微米级生物反应器应用及光学成像检测与分析装备

为满足医药企业自主创新需求，利用生物反应器开发生物疫苗制备新工艺、开发临床肿瘤基因精准诊断技术，以及需要配套的光电显微成像原位检测分析设备，长春理工大学发挥光电优势，利用生物技术与光机电一体化集成创新研究，研制了系列长工作距、高分辨率、扫描成像光电检测分析新设备及图像处理软件，促进了疫苗行业和基因诊断领域技术进步。 为了临床精准诊断肿瘤基因突变，实现基因检测的绝对定量和高灵敏，开发了利用油包水原理制备微液滴技术及全封闭基因芯片，开发了用于肺癌恶性肿瘤基因及耐药基因诊断新技术。 为了实现微反应器中生物信号的原位、定量检测与分析，研制了3类光学扫描成像自动化设备：①开发了针对“细胞工厂”（1～40层）封闭串联、多层特殊结构，原位监测不同层内人源二倍体细胞微反应器贴壁形态和数量，研制了自动化“细胞工厂”显微监测设备，实现了360度多维度拍照成像与分析；②开发了针对“发酵罐”中微载体生物反应器悬浮及细胞状态整体观察难度大的困难，研制了自动化“发酵罐”显微监测设备；③针对基因芯片中微滴反应器中基因荧光信号弱，噪音大、检测与分析难度大特点，研制了双光源的自动化基因芯片扫描仪。 开发了生物微反应器信号的获取及图像分析软件，建立了评价方法：①开发了数学统计学的连通区域标记方法，解决了细胞重叠、粘连较多、间距不明显等难题，消除分割不到位造成的统计误差；②开发了基于Labview的粒子荧光强度信号提取及分析方法，利用腐蚀、Canny算子分离重叠、相交的圆形粒子，根据半径、表面积和周长将粒子分类，筛选粒子的荧光强度信号提取及分析，实现微滴反应器荧光信号识别。