数字微流控生物芯片的架构级综合算法研究  

Research on architectural-level synthesis algorithm of digital microfluidics biochips

作　　者：杨敬松[1,2] 左春柽[2] 徐春凤[3] 冀封[2] 

机构地区：[1]长春理工大学经济管理学院,长春130022 [2]吉林大学机械科学与工程学院,长春130022 [3]长春理工大学计算机科学技术学院,长春130022

出　　处：《仪器仪表学报》2009年第5期1083-1088,共6页Chinese Journal of Scientific Instrument

基　　金：国家863高技术研究发展计划(2006AA04Z305)资助项目

摘　　要：由于目前数字微流控生物芯片的全制定设计技术不适用于生物化验的并行处理,经过研究提出了一种基于启发式规则的项目调度遗传算法。首先根据生物化验操作过程抽象出操作的序列图模型,并在给定的一组资源(微流控模块库)和芯片设计说明等约束条件下,经架构级综合算法确定生物化验操作所需的硬件资源,并确定在这一结构中各种操作的次序,通过遗传优化最后得到生物化验操作完成时间最短的任务调度序列。文中用大规模的蛋白质分析实验为例,对算法进行了计算机仿真。Because current techniques for full-custom design of digital droplet-based biochips do not scale well for concurrent assays, a new method based on heuristics and GAPS algorithm is proposed. At first, a sequencing graph model for a biomedical assay behavior is abstracted, then an Architectural-level Synthesis Algorithm is used to the binding of assay operations to resources and scheduling assay functions under the constraints of a given number of resources （ microfluidics model library） and design specification. At last, a design that minimizes a scheduling of biochemical assay is selected by genetic optimal strategy. A larger application, that is, protein assay is used to evaluate the proposed method.

关 键 词：数字微流控生物芯片 架构级综合 蛋白质分析 项目调度遗传算法 启发式算法 

分 类 号：TP202.7[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]