[發明專利]用于食品毒素檢測的水凝膠形狀編碼及圖像處理解碼的方法

在審

• 申請號: 201910087812.7
• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN109839367A
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 王漢杰;計婉瑩;張子昱;田雨;張立立
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G06K9/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程小艷

1.用于食品毒素檢測的水凝膠形狀編碼及圖像處理解碼的方法,其特征在于,利用微流控平臺與停止流動光刻技術制備出的連接有真菌毒素完全抗原的水凝膠微粒的特征,

具體步驟如下：

1)真菌毒素檢測用水凝膠微粒制備；

2)水凝膠顆粒熒光圖像獲?。?/p>

3)圖像處理解碼：

(1)灰度值檢測：對熒光圖片進行灰度化處理，然后對灰度圖像進行降噪處理；

(2)二值化：對降噪后的圖片進行二值化變換，運用Kittler/Niblack/Otsu算法進行二值化處理，將水凝膠顆粒變為白色，而其他背景顏色變為黑色；

(3)邊緣檢測：采用“canny”算子對二值化圖片進行邊緣檢測，將水凝膠顆粒的邊框顯示出來；

(4)形狀識別：對邊緣進行形狀檢測，針對圓形和方形不同的特征進行區分，并將兩種形狀顯示在兩張圖片中；

(5)亮度計算：計算每種形狀的顆粒對應區域的熒光強度值，并計算其平均值。

2.根據權利要求1所述的用于食品毒素檢測的水凝膠形狀編碼及圖像處理解碼技術,其特征在于,所述步驟1)真菌毒素檢測用水凝膠微粒制備的具體步驟如下：

(1)將設計好的圓形、方形圖案的透光掩模版安裝到熒光倒置顯微鏡的視場光闌中，將紫外LED裝入顯微鏡外接光源接口上；

(2)將丙烯酰胺-聚乙二醇700(PEG-DA 700)液體，聚乙二醇200(PEG 200)液體，光引發劑1173，3×TE緩沖液以體積比7：4：1：8的比例混勻，做為預聚物溶液；每100ul預聚物溶液中加入1-5ul的5’端生物素修飾的食品毒素適配體DNA，混勻，2000g離心5-15min；

(3)將PDMS微流控通道放入顯微鏡載物臺，開啟注射泵，使預聚物充滿通道，每次打開紫外光源曝光50-100ms，形成顆粒后重新開啟注射泵將顆粒沖出，重復以上步驟直至獲得足夠數量的水凝膠顆粒；

(4)將收集到的顆粒用1×PBST緩沖液清洗數次，最后重懸于300-1000μl的1×TET緩沖液中，4℃保存待用。

3.根據權利要求1所述的用于食品毒素檢測的水凝膠形狀編碼及圖像處理解碼技術,其特征在于,所述步驟2)水凝膠顆粒熒光圖像獲取的具體步驟如下：

(1)將保存的所述步驟1)中水凝膠微粒取出，每100μl顆粒中加入1-5μl的適配子互補鏈，37℃金屬浴震蕩1-3h；

(2)將顆粒清洗三次，加入藻紅蛋白修飾的鏈霉親和素，室溫下震蕩30min-60min；

(3)將收集到的顆粒用1×PBST緩沖液清洗數次，滴于玻璃片上，使用熒光倒置顯微鏡進行觀察，并獲取圖片，其中激發光為488nm。