CN109765178A - 一种微流控器件、驱动方法及微流控检测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及传感及生物检测领域，公开了一种微流控器件、驱动方法及微流控检测系统。所述微流控器件包括用于在一基板的表面上限定一容纳空间的至少两个波导，所述容纳空间能够容纳液体，通过设置至少其中一个波导的折射率大于该波导周围的介质的折射率，形成光波导结构，以使得入射至该波导内的光线在该波导中以全反射的方式传播。而当所述容纳空间具有液体时，该波导内的光线在传播至液体对应的位置时，不再发生全反射，部分光线射入所述液体内。光线在液体的散射作用下向四周出射，通过在所述基板的表面上设置多个光学检测结构，能够检测出从液体中出射的光线，根据上述光线可以更精确测量液滴的参数，使得微流控检测系统实现更高要求的调控。

Description

一种微流控器件、驱动方法及微流控检测系统
技术领域
本发明涉及传感及生物检测技术领域，特别是涉及一种微流控器件、驱动方法及微流控检测系统。
背景技术
典型的微流检测系统中使用的微流控芯片一般不包含对液体的位置、形状、流速、接触角等性质的探测系统，对于微流芯片中液体的控制完全依赖于外部的微流泵(或其他微流驱动系统)，随着生物医药领域中检测需求的提高，对微流芯片中液滴的精准测量与调控方面已经稍显劣势。
发明内容
本发明提供一种微流控器件、驱动方法及微流控检测系统，用以更精确测量液滴参数。
为解决上述技术问题，本发明实施例中提供一种微流控器件，包括下基板和设置在所述下基板上的至少两个波导，所述波导在所述下基板的表面上限定一个容纳空间，其中，所述波导包括第一波导，所述第一波导的折射率大于所述第一波导周围的介质的折射率，以使得从光线入射区域入射至所述第一波导内的光线在所述第一波导中以全反射的方式向光线出射区域所在的方向传播，所述光线入射区域位于所述第一波导的一端，所述光线出射区域位于所述第一波导的相对的另一端；
所述微流控器件还包括多个光学检测结构，所述光学检测结构位于所述容纳空间内。
可选的，所述下基板的表面具有多个凹槽结构，所述光学检测结构一一对应设置在所述凹槽结构内。
可选的，所述微流控器件还包括设置在所述凹槽结构内的多个光线耦合结构，所述光学检测结构位于所述光线耦合结构的背离所述波导的一侧，所述光线耦合结构与所述光学检测结构一一对应。
可选的，所述光线耦合结构为光栅或填充在所述凹槽结构内的散射颗粒。
可选的可选的，所述波导包括两个相对设置的第一波导，所述容纳空间为两个第一波导在所述下基板的表面上围成的沟道，所述沟道包括液体入口区域和液体出口区域。
可选的，所述多个光学检测结构在所述沟道的槽底所在平面上的正投影位于所述沟道的槽底的中心线上。
可选的，所述微流控器件还包括光线耦入结构，所述光线耦入结构设置在所述沟道的靠近光线入射区域的一侧，用于将入射光线耦合至所述第一波导内。
可选的，所述光线耦入结构为设置在所述第一波导的靠近光线入射区域的侧面上的散射孔或光栅。
可选的，所述微流控器件还包括与所述下基板相对设置的上基板，所述至少两个波导位于所述上基板和下基板之间；
所述上基板的尺寸小于所述下基板的尺寸，以露出所述沟道的液体入口区域和液体出口区域。
可选的，所述下基板的表面上设置有第一电极，所述上基板的表面上设置有第二电极；
所述第二电极包括多个子电极，每一子电极与光学检测结构的位置一一对应，且所述子电极设置在对应的光学检测结构和与该光学检测结构对应的光线耦合结构之间。
可选的，所述液体入口区域设置在所述沟道的靠近光线入射区域的一端，所述液体出口区域设置在所述沟道的靠近光线出射区域的另一端；
所述光线耦入结构设置在所述第一波导的靠近光线入射区域的侧面。
可选的，所述波导还包括设置在两个第一波导之间的两个第二波导，其中一个第二波导位于所述沟道的一端，另一个第二波导位于所述沟道的另一端，两个第二波导与第一波导一体成型，形成一密封的容纳空间。
本发明实施例中还提供一种微流控检测系统，包括：
如上所述的微流控器件；
计算单元，与所述微流控器件的光学检测结构连接，用于根据所述光学检测结构获取的光线计算所述容纳空间内的液体参数。
可选的，还包括：
光源，发出的光线从光线入射区域入射至所述第一波导内。
本发明实施例中还提供一种如上所述的微流控器件的驱动方法，包括：
驱动液体流入容纳空间内；
控制光线从第一波导的光线入射区域入射至所述第一波导内，所述光线以全反射的方式向光线出射区域所在的方向传播，光线传播至对应液体的位置时，一部分光线射出，入射至所述液体内；
检测从所述液体内射出的光线。
可选的，所述微流控器件还包括与所述下基板相对设置的上基板，所述下基板的表面上设置有第一电极，所述上基板的表面上设置有第二电极；
向所述第一电极和第二电极施加电压，用于形成控制液体在所述容纳空间内的位置的驱动电场。
可选的，通过控制微流泵控制液体在所述容纳空间内的位置。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述技术方案中，微流控器件包括用于在一基板的表面上限定一容纳空间的至少两个波导，所述容纳空间能够容纳液体，通过设置至少其中一个波导的折射率大于该波导周围的介质的折射率，形成光波导结构，以使得从光线入射区域入射至该波导内的光线在该第一波导中以全反射的方式向光线出射区域所在的方向传播。而当所述容纳空间具有液体时，该波导内的光线在传播至液体对应的位置时，光线不会在波导与液体的界面上发生全反射，部分光线射入所述液体内。光线在液体的散射作用下向四周出射，通过在所述基板的表面上设置多个光学检测结构，能够检测出从液体中出射的光线的相关参数，根据该相关参数，可以更精确测量液滴的参数，实现更高要求的调控。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1表示本发明实施例中微流控器件的结构示意图一；
图2表示图1沿A-A的剖视图；
图3表示图1沿B-B的剖视图；
图4表示本发明实施例中微流控器件的容纳空间内没有液体时的光路示意图一；
图5表示本发明实施例中微流控器件的容纳空间内有液体时的光路示意图一；
图6表示本发明实施例中微流控器件的容纳空间内没有液体时的光路示意图二；
图7表示本发明实施例中微流控器件的结构示意图二；
图8表示本发明实施例中微流控器件的结构示意图三；
图9表示本发明实施例中微流控检测系统的组成框图。
具体实施方式
现有的微流控器件不能够对液体的位置、形状、流速、接触角等流动参数进行检测，对于液体的控制完全依赖于外部的微流泵(或其他微流驱动系统)，对着检测需求的提高，微流控器件对液体的精准测量与调控方面已经稍显劣势。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种微流控器件，所述微流控器件包括下基板和设置在所述下基板上的至少两个波导，所述波导在所述下基板的表面上限定一个容纳空间，所述容纳空间能够容纳液体。所述容纳空间中的液体为待检测液体，一般为一液滴，也可以为延伸一段距离的液柱。
所述波导包括第一波导，所述第一波导的折射率大于所述第一波导周围的介质的折射率，以使得从光线入射区域入射至所述第一波导内的光线在所述第一波导中以全反射的方式向光线出射区域所在的方向传播，所述光线入射区域位于所述第一波导的一端，所述光线出射区域位于所述第一波导的相对的另一端。
所述微流控器件还包括设置在所述下基板的表面上的多个光学检测结构，所述光学检测结构位于所述容纳空间内，用于检测从所述液体中出射的光线。
上述技术方案中，微流控器件包括用于在一基板的表面上限定一容纳空间的至少两个波导，所述容纳空间能够容纳液体。通过设置至少其中一个波导的折射率大于该波导周围的介质的折射率，形成光波导结构，以使得从光线入射区域入射至该波导内的光线在该第一波导中以全反射的方式向光线出射区域所在的方向传播。而当所述容纳空间具有液体时，该波导内的光线在传播至液体对应的位置时，光线不会在波导与液体的界面上发生全反射，部分光线射入所述液体内。光线在液体的散射作用下向四周出射，通过在所述基板的表面上设置多个光学检测结构，能够检测从液体中出射的光线，根据该出射光线的分布，结合液体的光学散射模型(包括液体的折射率、大小、形状、是否含有微小颗粒等参数)，以及因液体对微流通道填充程度的不同(与液体形状有关)，导致液体的不同位置的出射光线强度不同，可以更精确推算液体的液体参数(包括液体的位置、形状、流速、是否含有散射颗粒、与基板的表面的接触角，及散射颗粒的浓度等)，实现更高要求的检测及调控需求。
本发明的具体原理为：通过设置第一波导的材料选择高折射率材料，形成光波导结构，使得入射至所述第一波导内的光线以全反射的方式传播。而当容纳空间具有液体时，由于液体的折射率大于所述容纳空间内的气体的折射率，使得在所述第一波导内传播的光线传播至所述液体对应的位置时不再发生全反射，部分光线出射至所述液体中，根据该出射光线的分布，结合液体的光学散射模型，以及因液体对微流通道填充程度的不同，导致液体的不同位置的出射光线强度不同，可以更精确推算液体的液体参数。
其中，对液体位置的检测原理可以为：设置多个光学检测结构用于检测液体在不同位置时从所述液体中出射的光线，即，每一光学检测结构检测到从所述液体中出射的光线时，对应液体处于某一位置，且不同光学检测结构用于检测液体在不同位置时从所述液体中出射的光线，从而可以根据某一检测到光线的光学检测结构确定对应的液体位置。
基于上述原理，可以计时位置相邻的两个光学检测结构检测到从液体中出射的光线的时间，根据位置相邻的两个光学检测结构的距离以及所述时间即可计算出液体的流速。
对液体形状的检测：在同一位置设置多个光学检测结构，液体不同部分对下基板的表面填充程度不同，所引起的出光情况会不同，根据不同位置光学检测结构的信号强度差异即可推算液体的形状。
基于上述原理，液体接触角的检测：液体的接触角不同，会导致液体填充微流通道时会有不同的液体形状，测出液体形状，即可推算液体的接触角。
具体的，可以将所述多个光学检测结构设置在所述下基板的表面上。进一步地，可以在所述下基板的表面设置多个凹槽结构，所述光学检测结构一一对应设置在所述凹槽结构内，防止光学检测结构的设置在所述下基板的表面上形成凸起，妨碍液体的流动。
为了提高检测灵敏度，本申请中所述微流控器件还包括设置在所述下基板的表面上的多个光线耦合结构，所述光学检测结构位于所述光线耦合结构的背离所述波导的一侧，所述光线耦合结构与所述光学检测结构一一对应，用于将从所述液体中出射的光线耦合至对应的光学检测结构，增加投射至光学检测结构的光线，提高检测灵敏度。所述光线耦合结构通过散射或衍射作用对光线进行耦合，使光线向四周/指定方向出射。具体将所述光线耦合结构和光学检测结构设置在所述下基板的表面上的凹槽结构内。
所述光线耦合结构可以为光栅，利用光栅对光线的衍射作用能够将从液体中出射的光线定向投射至光学检测结构，提高检测精度。当然，所述光线耦合结构并不局限于为光栅，例如：所述光线耦合结构可以为散射孔，还可以在所述散射孔内填充散射颗粒，或，当所述光学检测结构设置在所述下基板的表面上的凹槽结构内时，所述光线耦合结构可以为填充在所述凹槽结构内的散射颗粒，利用光线对光线的散射作用能够将从液体中出射的光线向四周投射，有利于光学检测结构获取从液体中出射的光线，提高检测精度。其中，填充散射颗粒的方式工艺简单，而制备光栅的方式通过衍射作用对光线角度的控制更为精细，干扰光线较少。可以根据具体的需求选择合适的光线耦合结构。
本发明中，用于容纳液体的容纳空间可以为设置在下基板的表面上的沟道，结构简单，制作难度低。则，所述波导包括两个相对设置的第一波导，所述容纳空间为所述两个第一波导在所述下基板的表面上围成的沟道，所述沟道包括液体入口区域和液体出口区域，所述液体入口区域能够使得液体流入所述沟道内，所述液体出口区域用于使液体从所述沟道内流出。所述液体入口区域可以但并不局限于设置在所述沟道的靠近光线入射区域的一端，所述液体出口区域可以但并不局限于设置在所述沟道的靠近光线出射区域的另一端。当所述容纳空间内的液体为一液滴时，所述液体出口区域的作用主要为排气，液滴一般不流出。当所述容纳空间内的液体为延伸一段距离的液柱时，所述液体出口区域的作用为排气、液柱流出等。
所述两个第一波导可以形成两个光波导结构，当光线同时射入所述两个第一波导内时，会使射入沟道内的液体的光线强度增加，可以提高对液体的检测灵敏度。
进一步地，设置所述多个光学检测结构在所述沟道的槽底所在平面上的正投影位于所述沟道的槽底的中心线上，大致对应液体的中心，以接收更多从液体中出射的光线，提高检测灵敏度。
当然，多个光学检测结构在所述沟道的槽底所在平面上的正投影也可以位于所述沟道的槽底的中心线的两侧。
所述微流控器件还可以包括与所述下基板相对设置的上基板，所述至少两个波导位于所述上基板和下基板之间。所述上基板的尺寸小于所述下基板的尺寸，以露出所述沟道的液体入口区域和液体出口区域。
也可以设置所述上基板和下基板的尺寸相同，在上基板的对应液体入口区域和液体出口区域的位置分别开孔。
其中，所述上基板和下基板的材料的折射率小于所述第一波导的折射率，以形成光波导结构。也可以在所述上基板和下基板的表面涂覆其他低折射率材料。所述沟道内可以为空气，也可以填充其它低折射率的材料。
优选的，所述沟道的槽底表面可以通过膜层涂覆等手段，处理成疏水的，从而液体在所述沟道内的流动过程中不会与槽底粘附，提高液体控制灵敏度。
当微流控器件包括上基板时，可以在所述下基板的表面上设置有第一电极，在所述上基板的表面上设置有第二电极，所述第一电极和第二电极用于形成控制所述液体在所述容纳空间(具体可以为上述的沟道)内的位置的驱动电场。其中，所述第一电极和第二电极可以由金属材料制得，Cu，Al，Ag，Mo，Cr，Nd，Ni，Mn，Ti，Ta，W等金属以及这些金属的合金，可以是单层结构或者多层结构，多层结构比如Cu\Mo，Ti\Cu\Ti，Mo\Al\Mo等。所述第二电极可以为覆盖上基板的整个表面的板状电极，所述第一电极可以包括多个子电极，每一子电极与光学检测结构的位置一一对应，并位于光学检测结构和与该光学检测结构对应的光线耦合结构之间。所述第二电极上可以施加基准电压，通过控制所述第一电极的子电极上的电压，可以控制液体的位置。
本发明中还可以设置所述微流控器件还包括光线耦入结构，所述光线耦入结构设置在所述沟道的靠近光线入射区域的一侧，用于将入射光线耦合至所述第一波导内，使得更多的光线射入第一波导内，较少的光线会直接射入容纳空间内形成干扰光线，提高检测的准确性。
具体的，所述光线耦入结构可以为设置在所述第一波导的光线入射区域的散射孔或光栅。还可以在散射孔内填充散射颗粒，增加对光线散射作用。其中，光线耦入结构可以设置在所述光线入射区域的靠近下基板的一侧，也可以设置在所述光线入射区域的远离下基板的一侧，或设置在所述光线入射区域的中间。
当然，也可以直接使用激光器或光纤在所述光线入射区域照射，或者将耦合光纤熔合在第一波导的靠近光线入射区域的侧面上，或者在第一波导的靠近光线入射区域的侧面上贴合LED/Micro-LED芯片，以使得更多的光线射入第一波导内，较少的光线会直接射入容纳空间内形成干扰光线，提高检测的准确性。所述光线耦入结构也可以为反射斜面或折射斜面，其耦合效率较光栅、散射等方式更高。
所述光线耦入结构也可以不设置在第一波导的光线入射区域，例如：当所述容纳空间为两个第一波导在所述下基板的表面上围成的沟道时，还可以设置在沟道的槽底的中心线所在的直线上。
本发明还提供一种微流控检测系统，包括：
如上所述的微流控器件；
计算单元，与所述微流控器件的光学检测结构连接，用于根据所述光学检测结构获取的光线计算所述容纳空间内的液体参数。
上述微流控检测系统，由于微流控器件的容纳空间不仅能够容纳液体，还具有光波导结构，液体所在的位置会破坏光线在光波导结构中的传播，使得光线出射至液体中，并设置光学检测结构获取从液体中出射的光线，从而可以所述光线能够更精确测量液滴的液体参数，实现更高要求的调控。
其中，所述液体参数包括液体的位置、流速、形状、接触角等。所述计算单元具有数据处理能力和/或程序执行能力。计算单元包括但不限于处理器、单片机、数字信号处理(Digital Signal Process,简称DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuits,简称ASIC)等器件中的一种或多种。处理器例如可以为中央处理单元(CPU)、现场可编程门阵列(FPGA)或张量处理单元(TPU)等。计算单元可以包括上述器件中的一个或多个芯片。
所述微流控检测系统还包括光源，为所述微流控器件提供所需的光线。具体为：所述光源发出的光线从光线入射区域入射至所述第一波导内。所述光源靠近所述第一波导的光线入射区域设置。
本发明还提供一种如上所述的微流控器件的驱动方法，包括：
驱动液体流入容纳空间内；
控制光线从第一波导的光线入射区域入射至所述第一波导内，所述光线以全反射的方式向光线出射区域所在的方向传播，光线传播至对应液体的位置时，一部分光线射出，入射至所述液体内；
检测从所述液体内射出的光线。
可选的，设置所述微流控器件还包括与所述下基板相对设置的上基板，所述下基板的表面上设置有第一电极，所述上基板的表面上设置有第二电极；
向所述第一电极和第二电极施加电压，用于形成控制液体在所述容纳空间内的位置的驱动电场。
可选的，还可以通过控制微流泵控制液体在所述容纳空间内的位置。
下面将结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
结合图1-图3图，以及图5所示，本实施例中提供一种微流控器件，包括对盒设置的上基板100和下基板200，以及设置在上基板100和下基板200之间的波导。上基板100和下基板200的厚度0.1～2mm。
所述波导包括相对设置的两个第一波导1，两个第一波导1为条状结构，厚度为1～1000微米。第一波导1在下基板所在平面上的正投影可以为直线也可以为光滑曲线。两个第一波导1的形状相似，且第一波导1大致平行，参见图1、图7和图8所示。需要说明的是，沟道的形状不限于图1、图7和图8中形状，依照具体的应用需求而定。
两个第一波导1在下基板200的表面上围成一沟道10，沟道10能够容纳液滴201。第一波导1采用高折射率材料，其折射率为1.6～4.0，如：第一波导1选择包括高折射率(1.6～4.0)的树脂材料、SOI(Silicon on Insulator，以Si衬底作为基板，SiO2以及SiO2之上的Si层用作制备微流沟道)等材料。第一波导周围的介质采用低折射率材料，以维持光线在第一波导1内以全反射的方式传播。具体为：上基板100和下基板200的材料选择低折射率(1.1～1.5)材料，或在上基板100和下基板200的表面涂覆低折射率材料，涂覆的膜层厚度为1～10um。沟道10内可以为空气，也可以填充其它低折射率的气体。只要保证气体的折射率小于第一波导1的折射率即可。
优选的，沟道10的槽底表面可以通过膜层涂覆等手段，处理成疏水的，从而液滴201在沟道10内的流动过程中不会出现残留液体，减少干扰光线，提高检测灵敏度。
所述波导还包括设置在两个第一波导1之间的两个第二波导2，其中一个第二波导2位于沟道10的一端，另一个第二波导2位于沟道10的另一端，两个第二波导2可以与第一波导1一体成型，密封沟道10的两端，形成一密封的容纳空间。
沟道10的一端具有液体入口区域101，相对的另一端具有液体出口区域102，液体入口区域101能够使得液滴201流入沟道10内，液体出口区域102用于使液滴201从沟道10内流出。为了方便液滴201流入沟道10内，设置上基板100的尺寸小于下基板200的尺寸，以露出液体入口区域101和液体出口区域102。且液体入口区域101和液体出口区域102的宽度大于沟道10的其他部分的宽度，以方便液体的注入。由于沟道10为两个第一波导1在下基板200的表面上围成，即，两个第一波导1在两端位置的距离较大，以形成液体入口区域101和液体出口区域102。
也可以设置所述上基板和下基板的尺寸相同，在上基板的对应液体入口区域和液体出口区域的位置分别开孔。
第一波导1的一端具有光线入射区域，第一波导1的相对的另一端具有光线出射区域。从光线入射区域入射至第一波导1内的光线在第一波导1中以全反射的方式向光线出射区域所在的方向传播，即，光线从第一波导1的一端传输至另一端。
其中，光线可以仅射入其中一个第一波导1内，如图4所示，也可以同时射入两个第一波导1内，如图6所示。当光线同时射入两个第一波导1内时，会使射入沟道10内的液体的光线强度增加，可以提高对液滴201的检测灵敏度。
用于检测从液体中出射的光线的多个光学检测结构3在沟道10的槽底所在平面上的正投影可以位于沟道10的槽底的中心线上，大致对应液滴201的中心，以接收更多从液滴201中出射的光线，提高检测灵敏度。其中，光学检测结构可以为CMOS或光电二极管，多个光学检测结构3等间距排布。
当然，多个光学检测结构在所述沟道的槽底所在平面上的正投影也可以位于所述沟道的槽底的中心线的两侧。
在下基板200的表面上还可以设置多个光线耦合结构4，光学检测结构3位于光线耦合结构4的背离所述波导的一侧。光线耦合结构4与光学检测结构3一一对应，用于将从液滴201中出射的光线耦合至对应的光学检测结构3，增加投射至光学检测结构3的光线，提高检测灵敏度。相邻两个光学检测结构3的距离依赖于光线耦合结构4的出光方向的精度以及光学检测结构3的信噪比需求，以相邻两个光学检测结构3紧密贴合较佳(中间可以包含缓冲膜层等)。
本实施例中，在下基板200的表面开设凹槽结构，光学检测结构和光线耦合结构4设置在所述凹槽结构内，从而沟道10的槽底能够提供平坦的表面，有利于液滴201在沟道10内的流动。光线耦合结构4可以为光栅或填充在所述凹槽结构内的散射颗粒。其中，填充散射颗粒的方式工艺简单，而制备光栅的方式对光线角度的控制更为精细，干扰光线较少。可以根据具体的需求选择合适的光线耦合结构。
为了提高检测灵敏度，减少干扰光线，设置所述微流控器件还包括光线耦入结构5，光线耦入结构5设置在沟道10的靠近光线入射区域的一侧，用于将入射光线耦合至第一波导1内，使得更多的光线射入第一波导1内，较少的光线会直接射入沟道10内形成干扰光线，提高检测的准确性。
具体的，光线耦入结构5可以为设置在第一波导1的光线入射区域的散射孔或光栅。还可以在散射孔内填充散射颗粒，增加对光线散射作用。其中，光线耦入结构5可以设置在所述光线入射区域的靠近下基板200的一侧，也可以设置在所述光线入射区域的远离下基板200的一侧，或设置在所述光线入射区域的中间。
当然，也可以直接使用激光器或光纤在所述光线入射区域照射，或者将耦合光纤熔合在第一波导的光线入射区域，或者在第一波导的光线入射区域贴合LED/Micro-LED芯片，以使得更多的光线射入第一波导内，较少的光线会直接射入容纳空间内形成干扰光线，提高检测的准确性。
所述光线耦入结构也可以不设置在第一波导的光线入射区域，例如：还可以设置在沟道的槽底的中心线所在的直线上。
同样，为了使光线在所述沟道的另一端向光线出射区域射出，减少干扰光线，设置所述微流控器件还包括光线耦出结构6，光线耦出结构6设置在所述沟道的靠近光线出射区域的一侧，用于将从所述第一波导内射出的光线耦合至光线出射区域，减少光线再次射入所述沟道内，形成干扰光线，从而提高检测的准确性。
本实施例中还可以在下基板200上设置第一电极，在上基板100上设置第二电极8，第一电极和第二电极8用于形成控制液滴201在沟道10内的位置的驱动电场。其中，所述第一电极和第二电极8可以由金属材料制得，Cu，Al，Ag，Mo，Cr，Nd，Ni，Mn，Ti，Ta，W等金属以及这些金属的合金，可以是单层结构或者多层结构，多层结构比如Cu\Mo，Ti\Cu\Ti，Mo\Al\Mo等。第二电极8可以为覆盖上基板100的整个表面的板状电极，所述第一电极可以包括多个子电极7，每一子电极7与光学检测结构3的位置一一对应，并位于光学检测结构3和与该光学检测结构3对应的光线耦合结构4之间。第二电极8上可以施加基准电压，可以通过开关控制向子电极7施加电压，利用电润湿的原理控制液体的位置。如图2所示，该情况仅适用于液体为液滴的情形，但更易于和本发明提出的微流控检测系统结合，形成集成化的方案。
在实际应用过程中，也可以通过微流泵将液滴从液体入口区域泵入所述沟道内。该情况适用于液体为液柱或液滴的情形。
结合图1-图5所示，本实施例中，所述微流控器件具体包括：
对盒设置的上基板100和下基板200，上基板100和下基板200可以选择玻璃、树脂等透明材料，也可以选择金属、Si、SOI(Silicon on Insulator)等其他材料。上基板100和下基板200的材料可以不同，也可以相同，两者厚度为0.1-2mm；
设置在下基板200上的第一电极，所述第一电极可以包括多个子电极7，每一子电极7与光学检测结构3的位置一一对应，并位于光学检测结构3和与该光学检测结构3对应的光线耦合结构4之间；
设置在上基板100上的第二电极8，第二电极8为覆盖上基板100的整个表面的板状电极，子电极7和第二电极8用于形成驱动电场控制液滴201在沟道10内流动，并控制液滴201在沟道10内的位置；
设置在上基板100和下基板200之间的波导。所述波导包括相对设置的两个第一波导1，两个第一波导1在下基板200的表面上围成一沟道10，沟道10能够容纳液滴201，沟道10的槽底表面可以通过膜层涂覆等手段，处理成疏水的。所述波导还包括设置在两个第一波导1之间的两个第二波导2，其中一个第二波导2位于沟道10的一端，另一个第二波导2位于沟道10的另一端，两个第二波导2可以与第一波导1一体成型，密封沟道10的两端，形成一密封的容纳空间。沟道10的一端具有液体入口区域101，相对的另一端具有液体出口区域102，液体入口区域101能够使得液滴201流入沟道10内，液体出口区域102用于使液滴201从沟道10内流出。上基板100的尺寸小于下基板200的尺寸，以露出液体入口区域101和液体出口区域102。第一波导1的一端具有光线入射区域，第一波导1的相对的另一端具有光线出射区域，光线入射区域位于沟道10的靠近液体入口区域101的一侧，光线出射区域位于沟道10的靠近液体出口区域102的另一侧，从光线入射区域入射至第一波导1内的光线在第一波导1中以全反射的方式向光线出射区域所在的方向传播；
沟道10的槽底具有多个凹槽结构；
多个光学检测结构3，一一对应设置在所述凹槽结构内，用于检测从液滴201中出射的光线。多个光学检测结构3在沟道10的槽底所在平面上的正投影可以位于沟道10的槽底的中心线上；
多个光线耦合结构4，光线耦合结构4包括填充在所述凹槽结构内的散射颗粒，且覆盖位于所述凹槽内的光学检测结构3，用于将从液滴201中出射的光线耦合至对应的光学检测结构3；
光线耦入结构5，光线耦入结构5设置在第一波导1的光线入射区域中间，光线耦入结构5为在第一波导1的所述光线入射区域开设的散射孔，并在所述散射孔内填充散射颗粒；
光线耦出结构6，设置在第一波导1的光线出射区域中间，所述光线耦出结构为在第一波导1的所述光线出射区域开设的散射孔，并在所述散射孔内填充散射颗粒。
上述微流控器件通过电场控制液滴在沟道内的液体参数，包括液滴的位置、形状、流速、与下基板的接触角等。并设置沟道的一个侧壁(即第一波导)采用高折射率材料，形成光波导结构，光线在第一波导内以全反射的方式传播。当沟道内有液滴时，光线在第一波导内对应液滴的位置不再发生全反射，部分光线射入液滴内，通过检测从液滴中出射的光线，能够精确测量液滴的液体参数，实现更高要求的调控。进一步地，通过在第一波导的靠近光线入射区域的第一侧面和靠近光线出射区域的第二侧面分别设置光线耦入结构和光线耦出结构，能够减少直接射入沟道内的干扰光线，提高检测灵敏度和准确性。
本实施例中还提供一种微流控检测系统，包括：
如上所述的微流控器件；
光源，发出的光线从光线入射区域入射至所述第一波导内；
计算单元，与所述微流控器件的光学检测结构连接，用于根据所述光学检测结构获取的光线计算所述沟道内的液体参数。
上述微流控检测系统，由于微流控器件的沟道不仅能够容纳液体，还具有光波导结构，液体所在的位置会破坏光线在光波导结构中的传播，使得光线出射至液体中，并设置光学检测结构获取从液体中出射的光线，从而可以所述光线能够更精确测量液滴的液体参数，实现更高要求的调控。
进一步地，如图9所示，本实施例中的微流控检测系统采用反馈式闭环控制方式，具体包括：
输入模块，给入预设的液体参数；
比较模块：求预设的液体参数与计算单元计算的实际的液体参数的偏差，一般采用集成运算放大器(简称集成运放)模块来实现；
放大模块：由于偏差一般较小，不足以驱动负载，故需要放大模块，包括电压放大及功率放大模块等；
执行元件：直接驱动被控对象(微流控器件)，使输出量发生变化，驱动方式包括采用微流泵或用于向电极(用于形成控制液滴的液体参数的驱动电场)施加电压的驱动芯片等；
微流控器件：检测从液体中出射的光线；
计算单元：根据微流控器件检测的光线计算被控量(液滴的位置、形状、流速、接触角等)，并将其转换为与检测被控量(微流芯片中液体/液滴的位置、形状、流速、接触角等)相对应的数字或模拟信号；
校正模块或补偿元件，使结构与参数便于调整的模块，以串联或反馈的方式连接在系统中，完成所需的运算功能，以改善系统的性能。根据在系统中所处的位置不同，可分别称为串联校正模块和反馈校正模块。
通过将上述微流探测系统和相应的微流控器件(如微流泵驱动、基于电润湿的芯片驱动等)结合，利用特定的控制算法(或芯片)，实现对微流控器件中液体的精确测量与控制。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (17)

1.一种微流控器件，其特征在于，包括下基板和设置在所述下基板上的至少两个波导，所述波导在所述下基板的表面上限定一个容纳空间；其中，
所述波导包括第一波导，所述第一波导的折射率大于所述第一波导周围的介质的折射率，以使得从光线入射区域入射至所述第一波导内的光线在所述第一波导中以全反射的方式向光线出射区域所在的方向传播，所述光线入射区域位于所述第一波导的一端，所述光线出射区域位于所述第一波导的相对的另一端；
所述微流控器件还包括多个光学检测结构，所述光学检测结构位于所述容纳空间内。
2.根据权利要求1所述的微流控器件，其特征在于，所述下基板的表面具有多个凹槽结构，所述光学检测结构一一对应设置在所述凹槽结构内。
3.根据权利要求2所述的微流控器件，其特征在于，所述微流控器件还包括设置在所述凹槽结构内的多个光线耦合结构，所述光学检测结构位于所述光线耦合结构的背离所述波导的一侧，所述光线耦合结构与所述光学检测结构一一对应。
4.根据权利要求3所述的微流控器件，其特征在于，所述光线耦合结构为光栅或填充在所述凹槽结构内的散射颗粒。
5.根据权利要求3所述的微流控器件，其特征在于，所述波导包括两个相对设置的第一波导，所述容纳空间为两个第一波导在所述下基板的表面上围成的沟道，所述沟道包括液体入口区域和液体出口区域。
6.根据权利要求5所述的微流控器件，其特征在于，所述多个光学检测结构在所述沟道的槽底所在平面上的正投影位于所述沟道的槽底的中心线上。
7.根据权利要求5所述的微流控器件，其特征在于，所述微流控器件还包括光线耦入结构，所述光线耦入结构设置在所述沟道的靠近光线入射区域的一侧，用于将入射光线耦合至所述第一波导内。
8.根据权利要求7所述的微流控器件，其特征在于，所述光线耦入结构为设置在所述第一波导的光线入射区域的散射孔或光栅。
9.根据权利要求8所述的微流控器件，其特征在于，所述微流控器件还包括与所述下基板相对设置的上基板，所述至少两个波导位于所述上基板和下基板之间；
所述上基板的尺寸小于所述下基板的尺寸，以露出所述沟道的液体入口区域和液体出口区域。
10.根据权利要求9所述的微流控器件，其特征在于，所述下基板的表面上设置有第一电极，所述上基板的表面上设置有第二电极；
所述第二电极包括多个子电极，每一子电极与光学检测结构的位置一一对应，且所述子电极设置在对应的光学检测结构和与该光学检测结构对应的光线耦合结构之间液体。
11.根据权利要求9所述的微流控器件，其特征在于，所述液体入口区域设置在所述沟道的靠近光线入射区域的一端，所述液体出口区域设置在所述沟道的靠近光线出射区域的另一端；
所述光线耦入结构设置在所述第一波导的靠近光线入射区域的侧面。
12.根据权利要求5所述的微流控器件，其特征在于，所述波导还包括设置在两个第一波导之间的两个第二波导，其中一个第二波导位于所述沟道的一端，另一个第二波导位于所述沟道的另一端，两个第二波导与第一波导一体成型，形成一密封的容纳空间。
13.一种微流控检测系统，包括：
权利要求1-12任一项所述的微流控器件；
计算单元，与所述微流控器件的光学检测结构连接，用于根据所述光学检测结构获取的光线计算所述容纳空间内的液体参数。
14.根据权利要求13所述的微流控检测系统，其特征在于，还包括：
光源，发出的光线从光线入射区域入射至所述第一波导内。
15.一种权利要求1-12任一项所述的微流控器件的驱动方法，其特征在于，包括：
驱动液体流入容纳空间内；
控制光线从第一波导的光线入射区域入射至所述第一波导内，所述光线以全反射的方式向光线出射区域所在的方向传播，光线传播至对应液体的位置时，一部分光线射出，入射至所述液体内；
检测从所述液体内射出的光线。
16.根据权利要求15所述的驱动方法，其特征在于，所述微流控器件还包括与所述下基板相对设置的上基板，所述下基板的表面上设置有第一电极，所述上基板的表面上设置有第二电极；
向所述第一电极和第二电极施加电压，用于形成控制液体在所述容纳空间内的位置的驱动电场。
17.根据权利要求15所述的驱动方法，其特征在于，通过控制微流泵控制液体在所述容纳空间内的位置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110433880A (zh) * 2019-08-26 2019-11-12 成都凡迪医学检验所有限公司 微流控驱动方法及检测系统
WO2019228035A1 (zh) * 2018-05-30 2019-12-05 京东方科技集团股份有限公司 微流控器件、驱动方法及微流控检测系统

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114126760A (zh) * 2020-05-13 2022-03-01 京东方科技集团股份有限公司 微流控芯片及其加液方法、微流控系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005140683A (ja) * 2003-11-07 2005-06-02 Sekisui Chem Co Ltd 光学的測定装置及びそれを用いた特異的結合物の光学的測定方法
TW201305548A (zh) * 2010-10-11 2013-02-01 Mbio Diagnostics Inc 用於細胞分析之系統及方法
CN104853844A (zh) * 2012-11-27 2015-08-19 原子能和替代能源委员会 包括纳米通道的光波导以及使用此类光波导的光流体传感器
CN105413765A (zh) * 2015-10-30 2016-03-23 北京航空航天大学 一种基于电润湿的共形光传感集成的数字微流芯片
CN107478607A (zh) * 2017-07-27 2017-12-15 清华大学深圳研究生院 一种基于脊形光波导的集成生化传感器
CN107607475A (zh) * 2017-09-06 2018-01-19 京东方科技集团股份有限公司 微全分析系统及方法
CN107991263A (zh) * 2017-12-28 2018-05-04 中国计量大学 基于石墨烯太赫兹源和探测器的癌细胞波谱分析装置及方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE59109246D1 (de) 1990-05-03 2003-04-03 Hoffmann La Roche Mikrooptischer Sensor
US6331274B1 (en) * 1993-11-01 2001-12-18 Nanogen, Inc. Advanced active circuits and devices for molecular biological analysis and diagnostics
DE10352235A1 (de) * 2003-11-08 2005-06-09 Robert Bosch Gmbh Regensensor für Glasscheiben, insbesondere für Frontscheiben von Kraftfahrzeugen
US8173077B2 (en) * 2005-12-16 2012-05-08 The Curators Of The University Of Missouri Reusable PCR amplification system and method
CN102954938B (zh) 2011-08-29 2014-08-27 中国科学院电子学研究所 基于微流控通道全反射集成光波导的吸收光度检测传感器
JP2013238541A (ja) * 2012-05-16 2013-11-28 Toshiba Corp 光導波路型測定システムおよび糖化ヘモグロビンの測定方法
JP2015118055A (ja) 2013-12-19 2015-06-25 株式会社東芝 光導波路型測定システム
CN109765178B (zh) * 2018-05-30 2020-04-21 京东方科技集团股份有限公司 一种微流控器件、驱动方法及微流控检测系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005140683A (ja) * 2003-11-07 2005-06-02 Sekisui Chem Co Ltd 光学的測定装置及びそれを用いた特異的結合物の光学的測定方法
TW201305548A (zh) * 2010-10-11 2013-02-01 Mbio Diagnostics Inc 用於細胞分析之系統及方法
CN104853844A (zh) * 2012-11-27 2015-08-19 原子能和替代能源委员会 包括纳米通道的光波导以及使用此类光波导的光流体传感器
CN105413765A (zh) * 2015-10-30 2016-03-23 北京航空航天大学 一种基于电润湿的共形光传感集成的数字微流芯片
CN107478607A (zh) * 2017-07-27 2017-12-15 清华大学深圳研究生院 一种基于脊形光波导的集成生化传感器
CN107607475A (zh) * 2017-09-06 2018-01-19 京东方科技集团股份有限公司 微全分析系统及方法
CN107991263A (zh) * 2017-12-28 2018-05-04 中国计量大学 基于石墨烯太赫兹源和探测器的癌细胞波谱分析装置及方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J.P. VALENTINO等: "Microfluidic detection and analysis by integration of evanescent wave sensing with thermocapillary actuation", 《18TH IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MICRO ELECTRO MECHANICAL SYSTEMS》 *
KIHWAN CHOI, JARED M. MUDRIK, AARON R. WHEELER: "A guiding light: spectroscopy on digital microfluidic devices using in-plane optical fibre waveguides", 《ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY》 *
S. S. SAAVEDRA， W.M. REICHERT: "Integrated optical attenuated total reflection spectrometry of aqueous superstrates using prism-coupled polymer waveguides", 《ANALYTICAL CHEMISTRY》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019228035A1 (zh) * 2018-05-30 2019-12-05 京东方科技集团股份有限公司 微流控器件、驱动方法及微流控检测系统
US11383237B2 (en) 2018-05-30 2022-07-12 Boe Technology Group Co., Ltd. Microfluidic device, driving method and microfluidic detection system
CN110433880A (zh) * 2019-08-26 2019-11-12 成都凡迪医学检验所有限公司 微流控驱动方法及检测系统

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