制冷双CCD采集系统在SPR成像中的应用.pdfVIP

学兔兔 第32卷 第8期 仪 器 仪 表 学 报 Vo1．32 No．8 2011年8月 Chinese Journal of Scientific Instrument Aug．201l 制冷双CCD采集系统在SPR成像中的应用 张 玮，邓 焱，王大千，丁丽丽，余兴龙 (清华大学精密仪器及机械学系精密测试技术及仪器国家重点实验室 北京 100084) 摘 要：SPR双分差动干涉成像检测法既可实现高通量，又可提高折射率分辨率，能满足蛋白质组学和药物发现与开发的迫切 需要。然而，如何高灵敏度获取干涉图像信号却是面临的技术难题。展示了一种制冷双CCD同时曝光采集系统，可同时采集2 帧相位差为180。的干涉图像，解算后得到反映传感表面上发生生物分子相互作用时引起的折射率变化分布，经解析得到生物 分子的特征参数。制冷CCD使暗电流噪声显著减小，有效提高检测分辨率；利用FPGA产生CCD控制信号，保证双CCD同时 曝光，避免分时采集中光源光强波动引起的误差。以盐水为试剂，对系统的分辨率进行了检测，实验结果表明，该采集系统具有 低噪声，无相移误差及效率高等优点，使SPR检测系统的分辨率达到2 x10～RIU，满足了要求。 关键词：表面等离子体共振；制冷CCD；图像采集；分子相互作用 中图分类号：TH7 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：460．402 Cooled 2一CCD acquisition system applied in SPR imaging Zhang Wei，Deng Yan，Wang Daqian，Ding Lili，Yu Xinglong (State Key Laboratory ofPrecision Measurement and Instruments，Dept．ofPrec#ion Instruments and Mechanology，Tsinghua University，Beijing 100084，China) Abstract：Double—difference SPR interferometric imaging method with the advantages of high-throughput and high— resolution is potentially to be applied in proteomics and drug discovery．However，acquiring high quality interfero— metric images is still a challenging task．This paper presents a cooled 2一CCD acquisition system with simultaneous exposure，which can acquire two imterferometric images of the sensor surface with 1 80。phase difference simuhane． ously．Then the refractive index changes on the sensor surface can be calculated．and the biomolecular interaction state and information can be extracted．Cooled CCDs can decrease dark current noise and improve resolution．FPGA chip is used to generate the signals to control the CCDs and makes sure that two CCDs can be exposed at the same time，w