CN104535547A - 一种观测微流控芯片的共聚焦光路便携装置 - Google Patents
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Abstract
一种观测微流控芯片的共聚焦光路便携装置，实验台固定孔设置在基板的底部；圆孔Ι、圆孔ΙΙ、圆孔ΙΙΙ依照光路设置在基板的主面板上。其中基板通过实验台固定孔利用螺母固定在实验台上，激光器放置在激光器固定台上，激光器固定台放置在基板的下底板上，渐变衰减片、窄带滤光片放置在光片固定台上，二向色分光镜通过二向色分光镜固定手柄利用螺母固定在基板的圆孔Ι上，显微物镜通过显微物镜固定架利用螺母固定在基板的圆孔ΙΙ上，微流控芯片通过微流控芯片载放板利用螺母固定在基板的圆孔ΙΙΙ上。本装置解决了传统的微流控芯片光路检测系统搭建困难，结构复杂，占用空间较大的问题，大大提高了微流控芯片检测的便携性。
Description
技术领域
本发明涉及一种观测微流控芯片的共聚焦光路便携装置，属于微流控芯片检测技术领域。
背景技术
随着科学的发展和科技的进步，对于微流控芯片的研究得到了广泛的关注。微流控芯片是指把生物或者化学实验室构建在一块几平方厘米的芯片上，实现生物和化学领域中所涉及的样品制备、生物与化学反应、细胞培养、分离检测等基本操作单位，并对其产物进行分析的一种技术。目前为止，Confocal-LIF(共聚焦-激光诱导荧光)检测系统成为了微流控芯片最常用的检测技术，该检测系统将在生命科学、环境科学、临床诊断等领域得到广泛应用，但由于其光路检测结构较复杂，搭建平台较为固定的缺点使其应用受到了很大的阻碍。因此，对微流控芯片的共聚焦光路检测结构进行优化并将其集成到一个装置上，实现随时拆卸功能，不仅易于携带，而且大大解决了传统的微流控芯片共聚焦光路检测系统搭建困难，结构复杂，占用空间较大的问题。综上所述，设计一种观测微流控芯片的共聚焦光路便携装置有着极其重要的应用及意义。
发明内容
本发明的目的在于提出了一种观测微流控芯片的共聚焦光路便携装置，设计本装置的前提是对检测系统的各部分原件进行结构优化。当应用LIF(激光诱导荧光)检测方法对微流控芯片进行检测时，可以将激光器、渐变衰减片、宽带滤光片、二向色分光镜、光电倍增暗盒、显微物镜以及微流控芯片集成到一个装置上，并且实现可拆卸功能，能够随时随地的对微流控芯片进行检测，解决了传统的微流控芯片光路检测系统搭建困难，结构复杂，占用空间较大的问题，大大提高了微流控芯片检测的便携性。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下，一种观测微流控芯片的共聚焦光路便携装置，该装置所涉及的结构包括基板1、激光器2、渐变衰减片3、窄带滤光片4、二向色分光镜5、显微物镜6、微流控芯片7、光电倍增管暗盒8、激光器固定台9、光片固定台10、二向色分光镜固定手柄11、显微物镜固定架12、微流控芯片载放板13、实验台固定孔14；基板1上设置有圆孔Ι15、圆孔ΙΙ16、圆孔ΙΙΙ17；光电倍增管暗盒8内设置有针孔滤波器18、干涉截止滤光片19、光电倍增管20。
所述实验台固定孔14设置在基板1的底部；圆孔Ι15、圆孔ΙΙ16、圆孔ΙΙΙ17依照光路设置在基板1的主面板上。
所述针孔滤波器18、干涉截止滤光片19、光电倍增管20全部集成在光电倍增管暗盒8中。
所述微流控芯片载放板13板面开有圆形通孔。
其中基板1通过实验台固定孔14利用螺母固定在实验台上，激光器2放置在激光器固定台9上，激光器固定台9放置在基板1的下底板上，渐变衰减片3、窄带滤光片4放置在光片固定台10上，二向色分光镜5通过二向色分光镜固定手柄11利用螺母固定在基板1的圆孔Ι15上，显微物镜6通过显微物镜固定架12利用螺母固定在基板1的圆孔ΙΙ16上，微流控芯片7通过微流控芯片载放板13利用螺母固定在基板1的圆孔ΙΙΙ17上，针孔滤波器18、干涉截止滤光片19、光电倍增管20集成在光电倍增管暗盒8中，光电倍增管暗盒8放置在基板1的底面上。
其中激光器2放置在激光器固定台9上，通过旋转激光器固定台9底部的圆台实现高度的控制。渐变衰减片3、窄带滤光片4放置在光片固定台10上，光片固定台10上部设有多个光片放置架，可同时放置多个光片，通过旋转光片下部的圆台可实现固定台10高度的控制。通过旋转二向色分光镜固定手柄11可以自由调节二向色分光镜5的角度。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果。
1.本发明新颖之处在于设计了一种新的共聚焦光路便携装置，使得观测微流控芯片的技术得到更好的应用。它具有微型化、可拆卸等优点，同时易于搭建、便于携带，可以随时随地完成对微流控芯片的检测。
2.本发明涉及到的激光器、渐变衰减片和窄带滤光片都可以自由调节高度，使得检测过程更加准确便捷。
3.本发明涉及到的二向色分光镜可以自由调节角度，使光路的方向能够按照规定的要求调节。
4.本发明涉及到的光片固定台上部设有多个光片放置架，可以根据实验要求放置不同数量的光片，使光片的使用实现了可控性与精确性。
附图说明
图1为本发明一种观测微流控芯片的共聚焦光路便携装置结构示意图。
图2为本发明一种观测微流控芯片的共聚焦光路便携装置仰视结构示意图。
图3为本发明一种观测微流控芯片的共聚焦光路便携装置基板结构示意图。
图4为本发明一种观测微流控芯片的共聚焦光路便携装置光电倍增管暗盒内部结构示意图。
图中：1、基板、2、激光器、3、渐变衰减片、4、窄带滤光片、5、二向色分光镜、6、显微物镜、7、微流控芯片、8、光电倍增管暗盒、9、激光器固定台、10、光片固定台、11、二向色分光镜固定手柄、12、显微物镜固定架、13、微流控芯片载放板、14、实验台固定孔；15、圆孔Ι、16、圆孔ΙΙ、17、圆孔ΙΙΙ；18、针孔滤波器、19、干涉截止滤光片、20、光电倍增管。
具体实施方式
下面结合结构附图对本装置是如何实现微流控芯片检测的共聚焦光路便携化作进一步详细说明。
图1为一种观测微流控芯片的共聚焦光路便携装置结构示意图。该装置包括基板1(通过实验台固定孔14并利用螺母固定在带孔的实验台上)、激光器2(放置在激光器固定台9上，通过旋转激光器固定台9底部的圆台实现高度的控制)、渐变衰减片3、窄带滤光片4(放置在光片固定台10上，固定台10上部设有多个光片放置架，可同时放置多个光片，通过旋转光片固定台10下部的圆台可实现光片高度的控制)、二向色分光镜5(通过二向色分光镜固定手柄11利用螺母固定在基板1的圆孔Ι15上，旋转二向色分光镜固定手柄11可以自由调节角度)、显微物镜6(通过显微物镜固定架12利用螺母固定在基板1的圆孔ΙΙ16上)、微流控芯片7(通过微流控芯片载放板13利用螺母固定在基板1的圆孔ΙΙΙ17上)、光电倍增管暗盒8(放置在基板1的底面上，内部集成有针孔滤波器18、干涉截止滤光片19、光电倍增管20)、激光器固定台9(放在基板1的底板上)、光片固定台10(放在基板1的底板上)。
本装置实施过程如下，基板1通过实验台固定孔14利用螺母固定在实验台上。将激光器2放置在激光器固定台9上，激光器固定台9放在基板1的底板上，旋转激光器固定台9底部的圆台，使激光器2放置在一个合适的高度。渐变衰减片3、窄带滤光片4放置在光片固定台10上，光片固定台10放在基板1的底板上，旋转光片固定台10下部的圆台，调整渐变衰减片3、窄带滤光片4的中心与激光器2的中心高度在同一水平线上。二向色分光镜5通过二向色分光镜固定手柄11利用螺母固定在基板1的圆孔Ι15上，旋转二向色分光镜固定手柄11，将二向色分光镜5的角度调整为45°。显微物镜6通过显微物镜固定架12利用螺母固定在基板1的圆孔ΙΙ16上。微流控芯片7通过微流控芯片载放板13利用螺母固定在基板1的圆孔ΙΙΙ17上，确保微流控芯片载放板13板面的圆形通孔中心与显微物镜6的中心在同一直线上)。光电倍增管暗盒8内部集成有针孔滤波器18、干涉截止滤光片19、光电倍增管20，将其放置在基板1的底面上，确保与显微物镜6、微流控芯片7的中心在同一直线上。
实验装置搭建完成后，具体实施过程如下，由激光器2发出的激光通过渐变衰减片3调节激光功率，通过窄带滤光片4阻止由激光器波长引起的杂散光，通过二向色分光镜5反射较短波长的激光，通过显微物镜6穿过微流控芯片载放板13板面的圆形通孔照射到微流控芯片7上，产生的荧光由显微物镜6收集后，经过二向色分光镜5(同时阻挡反射的激光)，到达光电倍增管暗盒8，通过内部的针孔滤波器18滤除非焦平面杂散光，干涉截止滤光片19滤除荧光中存在的杂散光，通过光电倍增管20将光信号转化为电压信号，有效地进行信号放大。
Claims (5)
1.一种观测微流控芯片的共聚焦光路便携装置，其特征在于：该装置所涉及的结构包括基板(1)、激光器(2)、渐变衰减片(3)、窄带滤光片(4)、二向色分光镜(5)、显微物镜(6)、微流控芯片(7)、光电倍增管暗盒(8)、激光器固定台(9)、光片固定台(10)、二向色分光镜固定手柄(11)、显微物镜固定架(12)、微流控芯片载放板(13)、实验台固定孔(14)；基板(1)上设置有圆孔Ι(15)、圆孔ΙΙ(16)、圆孔ΙΙΙ(17)；光电倍增管暗盒(8)内设置有针孔滤波器(18)、干涉截止滤光片(19)、光电倍增管(20)；
所述实验台固定孔(14)设置在基板(1)的底部；圆孔Ι(15)、圆孔ΙΙ(16)、圆孔ΙΙΙ(17)依照光路设置在基板(1)的主面板上；
所述针孔滤波器(18)、干涉截止滤光片(19)、光电倍增管(20)全部集成在光电倍增管暗盒(8)中；
所述微流控芯片载放板(13)板面开有圆形通孔；
其中基板(1)通过实验台固定孔(14)利用螺母固定在实验台上，激光器(2)放置在激光器固定台(9)上，激光器固定台(9)放置在基板(1)的下底板上，渐变衰减片(3)、窄带滤光片(4)放置在光片固定台(10)上，二向色分光镜(5)通过二向色分光镜固定手柄(11)利用螺母固定在基板(1)的圆孔Ι(15)上，显微物镜(6)通过显微物镜固定架(12)利用螺母固定在基板(1)的圆孔ΙΙ(16)上，微流控芯片(7)通过微流控芯片载放板(13)利用螺母固定在基板(1)的圆孔ΙΙΙ(17)上，针孔滤波器(18)、干涉截止滤光片(19)、光电倍增管(20)集成在光电倍增管暗盒(8)中，光电倍增管暗盒(8)放置在基板(1)的底面上。
2.根据权利要求1所述的一种观测微流控芯片的共聚焦光路便携装置，其特征在于：激光器(2)放置在激光器固定台(9)上，通过旋转激光器固定台(9)底部的圆台实现高度的控制。
3.根据权利要求1所述的一种观测微流控芯片的共聚焦光路便携装置，其特征在于：渐变衰减片(3)、窄带滤光片(4)放置在光片固定台(10)上，光片固定台(10)上部设有多个光片放置架，可同时放置多个光片，通过旋转光片下部的圆台可实现固定台(10)高度的控制。
4.根据权利要求1所述的一种观测微流控芯片的共聚焦光路便携装置，其特征在于：通过旋转二向色分光镜固定手柄(11)可以自由调节二向色分光镜(5)的角度。
5.根据权利要求1所述的一种观测微流控芯片的共聚焦光路便携装置，其特征在于：该装置的具体实施过程如下，由激光器(2)发出的激光通过渐变衰减片(3)调节激光功率，通过窄带滤光片(4)阻止由激光器波长引起的杂散光，通过二向色分光镜(5)反射较短波长的激光，通过显微物镜(6)穿过微流控芯片载放板(13)板面的圆形通孔照射到微流控芯片(7)上，产生的荧光由显微物镜(6)收集后，经过二向色分光镜(5)，到达光电倍增管暗盒(8)，通过内部的针孔滤波器(18)滤除非焦平面杂散光，干涉截止滤光片(19)滤除荧光中存在的杂散光，通过光电倍增管(20)将光信号转化为电压信号，有效地进行信号放大。
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