CN111889150B - Atp荧光微流控芯片、生物发光连续检测系统和检测方法 - Google Patents
Atp荧光微流控芯片、生物发光连续检测系统和检测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111889150B CN111889150B CN202010625065.0A CN202010625065A CN111889150B CN 111889150 B CN111889150 B CN 111889150B CN 202010625065 A CN202010625065 A CN 202010625065A CN 111889150 B CN111889150 B CN 111889150B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- microchannel
- micro
- channel
- input port
- microfluidic chip
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
- B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
- B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/0053—Details of the reactor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/0093—Microreactors, e.g. miniaturised or microfabricated reactors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/76—Chemiluminescence; Bioluminescence
- G01N21/763—Bioluminescence
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
- B01L2200/10—Integrating sample preparation and analysis in single entity, e.g. lab-on-a-chip concept
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L2300/00—Additional constructional details
- B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
- B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices
Abstract
本发明公开了ATP荧光微流控芯片、生物发光连续检测系统和检测方法,一种ATP荧光微流控芯片,包括微流控芯片基体和设置在微流控芯片基体上的台体,微流控芯片基体上开设有第一微流道和第二微流道,第一微流道的一端用于输入样品液和荧光素酶液,第二微流道的一端用于排出反应后的废液;台体的顶部开设有反应池,台体的底部开设有容纳腔,容纳腔内用于放置光电传感器,反应池和容纳腔之间设置有透光隔层;台体的侧壁上开设有第三微流道和第四微流道,第三微流道的一端与第一微流道的另一端连通,第四微流道的一端与第二微流道的另一端连通,第三微流道和第四微流道的另一端均与反应池的顶部连通。本发明能够连续检测生物反应过程。
Description
技术领域
本发明属于微流控芯片和生物发光检测技术领域,具体涉及ATP荧光微流控芯片、生物发光连续检测系统和检测方法。
背景技术
微生物是广泛存在于自然界中的一种物质,其存在对于生物的生命活动有巨大的作用。但是从人类的角度看,一些病原体菌落微生物的存在对食品安全和环境监测也会有负面影响,因此对于这些微生物的检测有重要意义。
在传统的一些生物测量中,我们往往关注最后的生物反应结果而忽视生物反应过程中的具体情况,虽然最终的结果可以得知反应的产物,却不能帮助理解生物实时反应的事件,无法了解内部反应的流程与机理,不利于对生物反应过程的研究。
其中ATP(三磷酸腺苷)荧光法是一种新型的微生物检测方法,该方法相对传统的细菌培养法耗时更短、结果延迟性低,且操作更为简单。该方法采用高灵敏度光度计对ATP、虫荧光素和荧光素酶反应所发出的光进行检测,根据光的强度评估微生物的量,具有速度快、灵敏度高、结果可信等优点,在食品卫生、环境监测、药效评估、生命科学等领域应用越来越广泛,且ATP作为微生物内的重要物质,可以表征出当前的微生物生存状态,检测ATP就可以反应目前的微生物情况。
中国专利CN201811556016.5提出了一种在离心机上使用的ATP荧光微流控芯片,该ATP荧光微流控芯片由一芯片基体和芯片盖板所组成,芯片基体呈圆盘状,在圆盘状的芯片基体上环绕其中心点设置有多个检测单元,其检测要多次变速离心,等待溶液完全反应后才可以放置到专业荧光检测设备处检测荧光强度,只能实现最终反应的单次结果测量,且反应腔开设在基体上,反应腔空间较小,导致反应不够充分。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题,本发明提供了ATP荧光微流控芯片、生物发光连续检测系统和检测方法,生物能够充分的进行反应,能够连续检测生物反应过程。
为了解决上述技术问题,本发明通过以下技术方案予以实现:
一种ATP荧光微流控芯片,包括微流控芯片基体和设置在所述微流控芯片基体上的台体,所述微流控芯片基体上开设有第一微流道和第二微流道,所述第一微流道的一端用于输入样品液和荧光素酶液,所述第二微流道的一端用于排出反应后的废液;所述台体的顶部开设有反应池,所述台体的底部开设有容纳腔,所述容纳腔内用于放置光电传感器,所述反应池和所述容纳腔之间设置有透光隔层;所述台体的侧壁上开设有第三微流道和第四微流道,所述第三微流道的一端与所述第一微流道的另一端连通,所述第四微流道的一端与所述第二微流道的另一端连通,所述第三微流道和所述第四微流道的另一端均与所述反应池的顶部连通。
进一步地,所述第一微流道和所述第二微流道的路径为弯折开设,且弯折处设置有圆弧倒角。
进一步地,所述微流控芯片基体上设置有样品液输入口、荧光素酶液输入口和废液输出口,所述第一微流道的一端分别与所述样品液输入口和所述荧光素酶液输入口连通,且所述第一微流道的一端到所述样品液输入口的路径长度与所述第一微流道的一端到所述荧光素酶液输入口的路径长度相同;所述第二微流道的一端与所述废液输出口连通。
进一步地,所述台体的顶部四周设置有凸缘,所述凸缘上用于放置反射光罩。
进一步地,所述微流控芯片基体上与所述台体接触的位置开设有通孔。
一种生物发光连续检测系统,包括暗盒、光电传感器和信号处理及传输模块,所述暗盒内放置所述的ATP荧光微流控芯片,所述光电传感器和所述信号处理及传输模块放置在所述容纳腔内,且所述光电传感器靠近所述透光隔层,所述光电传感器和所述信号处理及传输模块电连接,所述光电传感器用于获取生物反应产生的光信号,并将所述光信号转换为电信号;所述信号处理及传输模块用于将所述电信号放大并传输至外界数据接收端。
进一步地,还包括反射光罩,所述反射光罩为半球形状,所述反射光罩的凹面为镜面,所述反射光罩的凹面朝下放置在所述凸缘上。
进一步地,所述容纳腔内还放置有电源模块,所述电源模块与所述光电传感器和所述信号处理及传输模块电连接,所述电源模块用于给所述光电传感器和所述信号处理及传输模块供电。
进一步地,所述光电传感器为硅光电倍增管传感器。
一种生物发光连续检测方法,应用所述的检测系统进行检测,具体为:
将样品液和荧光素酶液分别从所述样品液输入口和所述荧光素酶液输入口注入,样品液和荧光素酶液通过所述第一微流道和所述第三微流道后进入所述反应池,样品液和荧光素酶液在所述反应池内反应,反应后的废液通过所述第四微流道和第二微流道后从所述废液输出口排出;所述光电传感器获取反应产生的光信号,并将所述光信号转换为电信号,所述信号处理及传输模块将所述电信号放大并传输至外界数据接收端。
与现有技术相比,本发明至少具有以下有益效果:本发明提供的一种ATP荧光微流控芯片,在微流控芯片基体上设置有一个台体,台体的顶部开设有反应池,台体的底部开设有容纳腔,容纳腔内用于放置光电传感器,反应池和容纳腔之间设置有透光隔层,微流控芯片基体上开设有第一微流道和第二微流道,第一微流道的一端用于输入样品液和荧光素酶液,第二微流道的一端用于排出反应后的废液,台体的侧壁上开设有第三微流道和第四微流道,第三微流道的一端与第一微流道的另一端连通,第四微流道的一端与第二微流道的另一端连通,第三微流道和第四微流道的另一端均与反应池的顶部连通。在应用时,将光电传感器放置在容纳腔内,将样品液和荧光素酶液从第一微流道注入后,通过第三微流道进入反应池,在反应池内发生反应,与传统的相比,本发明的反应池并没有放置在芯片基体上,而是放置在了一个高于芯片基体的台体内,这样使得溶液发生反应的反应池有较大的存储体积,溶液可以在反应池内充分反应,与此同时,反应产生的光透过透光隔层后被光电传感器实时获取,即边反应边检测,实现对生物发光的连续性检测;另外,光电传感器直接位于透光隔层下方,反应产生的光子能够尽最大可能的以接近直线传播的形式到达光电传感器,大大降低了光子传播过程产生的损失,使得检测结果更为准确。
进一步地,第一微流道和第二微流道的路径为弯折开设,且弯折处设置有圆弧倒角,这样设计的目的是,通过保证流道的长度,可以让溶液在反应前有初步的混合,在反应后排出废液时不会产生回流;流道的圆弧倒角使流道相对平滑,在流动过程中液体避免产生急速不平稳的流动,从而防止液体飞溅与溢出。
进一步地,微流控芯片基体上设置有样品液输入口、荧光素酶液输入口和废液输出口,第一微流道的一端分别与样品液输入口和荧光素酶液输入口连通,通过样品液输入口将样品液输入第一微流道,通过荧光素酶液输入口将荧光素酶液输入第一微流道,因为第一微流道的一端到样品液输入口的路径长度与第一微流道的一端到荧光素酶液输入口的路径长度相同,使得样品液和荧光素酶液能够同时到达第一微流道,保证二者充分混合均匀。
进一步地,在台体的顶部四周设置有凸缘,凸缘的设计便于在芯片的应用中放置反射光罩。
进一步地,微流控芯片基体上与台体接触的位置开设有通孔,便于后续使用中将光电传感器等器件放入容纳腔。
一种生物发光连续检测系统,包括暗盒、光电传感器和信号处理及传输模块,暗盒内放置的ATP荧光微流控芯片,光电传感器和信号处理及传输模块放置在容纳腔内,且光电传感器靠近透光隔层,光电传感器和信号处理及传输模块电连接,在使用时,将样品液和荧光素酶液分别从样品液输入口和荧光素酶液输入口注入,样品液和荧光素酶液通过第一微流道和第三微流道后进入反应池,样品液和荧光素酶液在反应池内反应,反应后的废液通过第四微流道和第二微流道后从废液输出口排出;光电传感器获取反应产生的光信号,并将光信号转换为电信号,信号处理及传输模块将电信号放大并传输至外界数据接收端,操作简单,实现生物发光的连续性检测,暗盒由不透光材料制作,避免了环境光对光电传感器检测的干扰。
进一步地,反射光罩为半球形状,反射光罩的凹面为镜面,反射光罩的凹面朝下放置在凸缘上,即反射光罩反射面是一个凹形的镜面,溶液反应过程中所发的生物荧光光子会被反射面聚焦反射到透光隔层下方的光电传感器上,协助光电传感器可以实现更精准的测量,极大提高了测量实时性与精准度。
进一步地,容纳腔内还放置有电源模块,采用电源模块能够方便的给光电传感器和信号处理及传输模块供电。
进一步地,光电传感器为硅光电倍增管传感器,该传感器体积小、反应速率快、检测电压低,输出信号容易可视化。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案,下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明ATP荧光微流控芯片的结构示意图;
图2是本发明ATP荧光微流控芯片的基体的示意图;
图3是本发明ATP荧光微流控芯片的台体的示意图;
图4是本发明生物发光连续检测系统的示意图;
图5是本发明中信号处理及传输模块、电源模块和光电传感器的位置关系示意图;
图6是本发明中反射光罩的示意图。
图中:1-微流控芯片基体;101-第一微流道;102-第二微流道;103-样品液输入口;104-荧光素酶液输入口;105-废液输出口;2-台体;201-反应池;202-容纳腔;203-透光隔层;204-第三微流道;205-第四微流道;206-凸缘;3-光电传感器;4-反射光罩;5-暗盒;6-信号处理及传输模块;7-电源模块;8-通孔;9-第一接口;10-第二接口;11-第三接口。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
作为本发明的某一具体实施方式,结合图1、图2和与3所示,一种ATP荧光微流控芯片,包括微流控芯片基体1和设置在微流控芯片基体1上的台体2,微流控芯片基体1是长方体,台体2是圆柱体,微流控芯片基体1和台体2是紧密连接的。微流控芯片基体1上设置有样品液输入口103、荧光素酶液输入口104和废液输出口105,样品液输入口103和荧光素酶液输入口104的中心保持在同样的高度,二者中心同时在微流控芯片基体1厚度的中心线上。微流控芯片基体1上开设有第一微流道101和第二微流道102,第一微流道101的一端分别与样品液输入口103和荧光素酶液输入口104连通,且第一微流道101的一端到样品液输入口103的路径长度与第一微流道101的一端到荧光素酶液输入口104的路径长度相同,即保证从样品液输入口103输入的样品液和从荧光素酶液输入口104输入的荧光素酶液能够同时汇入第一微流道101。第二微流道102的一端与废液输出口105连通,反应产生的废液从废液输出口105排出。第一微流道101和第二微流道102的路径为弯折开设,如图1和图2所示,第一微流道101呈现S形,总共包括五个大的弯折,每个弯折的长度和宽度距离相同,为了保证溶液在第一微流道内S弯流过时平滑均匀通过,每个弯折处都有一个倒角圆弧。
如图2所示,微流控芯片基体1上与台体2接触的位置开设有通孔8,台体2的顶部开设有反应池201,台体2的底部开设有容纳腔202,反应池201和容纳腔202之间设置有透光隔层203,容纳腔202内用于放置光电传感器3,即透光隔层203的下方用于放置光电传感器3。因为容纳腔202和通孔8连通,可以从微流控芯片基体1的底部将光电传感器3放入容纳腔202。台体2的侧壁上开设有第三微流道204和第四微流道205,第三微流道204和第四微流道205对称分布在台体2的两侧;第三微流道204的一端与第一微流道101的另一端连通,第四微流道205的一端与第二微流道102的另一端连通,如图2所示,第一微流道101和第二微流道102的尽头处向上拐弯后与分别与第三微流道204和第四微流道205的一端连接;第三微流道204和第四微流道205的另一端均与反应池201的顶部连通,也就是说,第三微流道204和第四微流道205的尽头设置在反应池201的最高处,反应液从第三微流道204进入反应池后反应后,废液从第四微流道205流出。
优选的,在台体2的顶部四周设置有凸缘206,凸缘206即圆台,凸缘206上用于放置反射光罩4,在反应过程中圆台可以和反射光罩紧密贴合,防止由于注入速度过快可能导致的反应池溶液溢出,反应结束后可以拿下反射光罩,直接在反应池上方用清洗液对芯片内部进行清洗,操作效率高。
本发明中ATP荧光微流控芯片的制造工艺与过程有以下两种:
一、使用传统的光刻工艺制造,具体为:(1)对于微流控芯片基体,分成两部分来制造,采用PMMA作为基底,在基底上光刻出所需要的图案,再用PDMS制造上层薄膜,将上层薄膜通过胶粘接结合方式固定到基底上表面上;(2)对于台体上的反应池、容纳腔第三微流道和第四微流道,可以用光刻方式制造出第三微流道和第四微流道,再切削出反应池和容纳腔;(3)最后以胶粘接结合将微流控芯片基体和台体固定,注意使得流道连续性贯通。
二、使用3D打印的方式制造,具体采用unibody-LOC(ULOC)3D打印技术,这种打印技术使用立体光刻(SLA)3D打印机。在ULOC的设计中,所有的流体通道都在一侧形成开口,这样确保可以去除未固化的树脂,即使对芯片内长距离的流道也可以起到很良好的效果。SLA制造的产品表面粗糙度良好,并且制造速度极快,打印出的微流控芯片基体和台体是一体的,无需考虑连接的问题。
在具体的实施例中,微流控芯片基体1的宽度和长度采取25mm~35mm为宜,厚度在2~3mm,台体2的高度选取15~20mm,台体2的外径为10mm~15mm,第一微流道101、第二微流道102、第三微流道204和第四微流道205的管径大小在500um~750um之间,反应池201的直径为6mm~8mm、深度6mm~8mm,容纳腔202的直径为6mm~8mm、高度为11mm—16mm。
作为本发明的某一具体实施方式,结合图4、图5和图6所示,一种生物发光连续检测系统,包括暗盒5、光电传感器3和信号处理及传输模块6,暗盒5内放置本发明的ATP荧光微流控芯片,容纳腔202内放置有电源模块7、光电传感器3和信号处理及传输模块6,信号处理及传输模块6放置在电源模块7上,光电传感器3放置在信号处理及传输模块6上,光电传感器3靠近透光隔层203,光电传感器3接受光子的一面向上。电源模块7与光电传感器3和信号处理及传输模块6电连接,电源模块7用于给光电传感器3和信号处理及传输模块6供电。光电传感器3和信号处理及传输模块6电连接,在实时的测量中,光电传感器3获取来自上方反应池中生物反应产生的光信号,并将光信号转换为电信号,转换后的电信号发送给信号处理及传输模块6,信号处理及传输模块6用于将电信号放大并传输至外界数据接收端,外界数据接收端例如计算机,计算机对任意反应时刻的光信号连接绘制形成曲线,且采用发明的ATP荧光微流控芯片的检测系统还可以检测到样品内总的ATP含量,ATP含量表征洁净程度,从而用于食品与环境等的洁净程度检测。
暗盒5是一个有一定壁厚的立方体,其高度、长度与宽度均大于微流控芯片的尺寸,暗盒5由不透光材料制作,避免了环境光的干扰,暗盒5上靠近微流控芯片基体1上的样品液输入口103、荧光素酶液输入口104和废液输出口105侧设置有三个贯穿孔,分别为第一接口9、第二接口10和第三接口11,第一接口9、第二接口10和第三接口11的高度比微流控芯片基体1的高度高,保证使用时用微高压泵注射时操作空间不会很紧凑。
优选的,在凸缘206上放置有一个反射光罩4,反射光罩4为半球形状,反射光罩4的凹面为镜面,且反射光罩4的凹面朝下放置,溶液反应过程中所发的生物荧光光子会被反射光罩4的镜面聚焦反射到下方,协助光电传感器3可以实现更精准的测量。
优选的,光电传感器3采用硅光电倍增管传感器,硅光电倍增管(SiPM)是由像素化阵列组成的固态光电检测器,其每个像素由一系列淬灭电阻和单个光子雪崩二极管(SPAD)组成。在接收光子时可以产生相应的电流,产生的电流与触发像素的数量成正比,其输出信号是一个电流电平,可以很容易地操纵和在线可视化。
本实施例中,采用蓝牙4.0传输模块,通过蓝牙4.0传输模块将硅光电倍增管传感器实时捕捉光子的数据传输给外部计算机图形化。蓝牙无线传输装置,即便在有暗盒的情况下,数据也可以被实时地发送到计算机端,形成了一套实时连续检测反应过程的系统。
本发明方案合理,结构简单,容易实现,将光电传感器和微流控芯片精密结合到一起,测量效率高,操作简易,自动化程度高。
作为本发明的某一具体实施方式,一种生物发光连续检测方法,应用本发明的检测系统进行检测,能够解决微生物荧光检测中操作繁琐以及不能实时连续检测的问题。具体为:安装好整个检测系统,配置好标准荧光素酶溶液、样品细胞与裂解液混合溶液,具体的,配置标准的荧光素酶溶液,其中包括去离子水、反应缓冲液、二硫苏糖醇、d-荧光素以及萤火虫荧光素酶溶液,将其混合配置;配置参与反应的样品溶液,使用离心机将参与反应的细胞液样品高速离心,向其中加入细胞裂解液。使用微注射泵分别将两种反应液从样品液输入口103和荧光素酶液输入口104注入,两种反应液在第一微流道101进行初步混合,注射过程中注意调节二者流通速度;继续施加压力,使得混合液向上通过第三微流道204后进入反应池201,此时溶液进入反应池201发生了充分反应,在不断反应的过程中,下方的光电传感器3获取反应产生的光信号,并将光信号转换为电信号,信号处理及传输模块6将电信号放大并传输至外界数据接收端,通过光信号曲线可以得知反生物反应的过程;不断的施加压力,混合液不断的通过第三微流道204后进入反应池201,当反应后的废液达到第四微流道205和第二微流道102的高度时,废液通过第四微流道205和第二微流道102后从废液输出口105排出,最终废液被排放。测量结束后可以拿下反射光罩4,在上方注入清洗液对芯片内部清洗。
光电传感器得到了实时光信号的变化数值,将信号传输到计算机获得实时变化曲线,实现了连续对于生物事件的检测。
最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本发明的具体实施方式,用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,本发明的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种ATP荧光微流控芯片,其特征在于,包括微流控芯片基体(1)和设置在所述微流控芯片基体(1)上的台体(2),所述微流控芯片基体(1)上开设有第一微流道(101)和第二微流道(102),所述第一微流道(101)的一端用于输入样品液和荧光素酶液,所述第二微流道(102)的一端用于排出反应后的废液;所述台体(2)的顶部开设有反应池(201),所述台体(2)的底部开设有容纳腔(202),所述容纳腔(202)内用于放置光电传感器(3),所述反应池(201)和所述容纳腔(202)之间设置有透光隔层(203);所述台体(2)的侧壁上开设有第三微流道(204)和第四微流道(205),所述第三微流道(204)的一端与所述第一微流道(101)的另一端连通,所述第四微流道(205)的一端与所述第二微流道(102)的另一端连通,所述第三微流道(204)和所述第四微流道(205)的另一端均与所述反应池(201)的顶部连通。
2.根据权利要求1所述的一种ATP荧光微流控芯片,其特征在于,所述第一微流道(101)和所述第二微流道(102)的路径为弯折开设,且弯折处设置有圆弧倒角。
3.根据权利要求1所述的一种ATP荧光微流控芯片,其特征在于,所述微流控芯片基体(1)上设置有样品液输入口(103)、荧光素酶液输入口(104)和废液输出口(105),所述第一微流道(101)的一端分别与所述样品液输入口(103)和所述荧光素酶液输入口(104)连通,且所述第一微流道(101)的一端到所述样品液输入口(103)的路径长度与所述第一微流道(101)的一端到所述荧光素酶液输入口(104)的路径长度相同;所述第二微流道(102)的一端与所述废液输出口(105)连通。
4.根据权利要求1所述的一种ATP荧光微流控芯片,其特征在于,所述台体(2)的顶部四周设置有凸缘(206),所述凸缘(206)上用于放置反射光罩(4)。
5.根据权利要求1所述的一种ATP荧光微流控芯片,其特征在于,所述微流控芯片基体(1)上与所述台体(2)接触的位置开设有通孔(8)。
6.一种生物发光连续检测系统,其特征在于,包括暗盒(5)、光电传感器(3)和信号处理及传输模块(6),所述暗盒(5)内放置如权利要求1所述的ATP荧光微流控芯片,所述光电传感器(3)和所述信号处理及传输模块(6)放置在所述容纳腔(202)内,且所述光电传感器(3)靠近所述透光隔层(203),所述光电传感器(3)和所述信号处理及传输模块(6)电连接,所述光电传感器(3)用于获取生物反应产生的光信号,并将所述光信号转换为电信号;所述信号处理及传输模块(6)用于将所述电信号放大并传输至外界数据接收端。
7.根据权利要求6所述的一种生物发光连续检测系统,其特征在于,还包括反射光罩(4),所述台体(2)的顶部四周设置有凸缘(206),所述凸缘(206)上用于放置反射光罩(4);所述反射光罩(4)为半球形状,所述反射光罩(4)的凹面为镜面,所述反射光罩(4)的凹面朝下放置在所述凸缘(206)上。
8.根据权利要求6所述的一种生物发光连续检测系统,其特征在于,所述容纳腔(202)内还放置有电源模块(7),所述电源模块(7)与所述光电传感器(3)和所述信号处理及传输模块(6)电连接,所述电源模块(7)用于给所述光电传感器(3)和所述信号处理及传输模块(6)供电。
9.根据权利要求6所述的一种生物发光连续检测系统,其特征在于,所述光电传感器(3)为硅光电倍增管传感器。
10.一种生物发光连续检测方法,其特征在于,应用如权利要求6所述的检测系统进行检测,所述微流控芯片基体(1)上设置有样品液输入口(103)、荧光素酶液输入口(104)和废液输出口(105),所述第一微流道(101)的一端分别与所述样品液输入口(103)和所述荧光素酶液输入口(104)连通,且所述第一微流道(101)的一端到所述样品液输入口(103)的路径长度与所述第一微流道(101)的一端到所述荧光素酶液输入口(104)的路径长度相同;所述第二微流道(102)的一端与所述废液输出口(105)连通;
具体为:
将样品液和荧光素酶液分别从所述样品液输入口(103)和所述荧光素酶液输入口(104)注入,样品液和荧光素酶液通过所述第一微流道(101)和所述第三微流道(204)后进入所述反应池(201),样品液和荧光素酶液在所述反应池(201)内反应,反应后的废液通过所述第四微流道(205)和第二微流道(102)后从所述废液输出口(105)排出;所述光电传感器(3)获取反应产生的光信号,并将所述光信号转换为电信号,所述信号处理及传输模块(6)将所述电信号放大并传输至外界数据接收端。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010625065.0A CN111889150B (zh) | 2020-07-01 | 2020-07-01 | Atp荧光微流控芯片、生物发光连续检测系统和检测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010625065.0A CN111889150B (zh) | 2020-07-01 | 2020-07-01 | Atp荧光微流控芯片、生物发光连续检测系统和检测方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111889150A CN111889150A (zh) | 2020-11-06 |
CN111889150B true CN111889150B (zh) | 2021-07-13 |
Family
ID=73191351
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010625065.0A Active CN111889150B (zh) | 2020-07-01 | 2020-07-01 | Atp荧光微流控芯片、生物发光连续检测系统和检测方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111889150B (zh) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114632557A (zh) * | 2020-12-16 | 2022-06-17 | 合肥京东方光电科技有限公司 | 一种微流控芯片的对置基板及微流控芯片 |
CN112730364A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-30 | 广东工业大学 | 一种用于检测血液肝素含量的检测器 |
CN113607717A (zh) * | 2021-08-03 | 2021-11-05 | 深圳市和来生物技术有限公司 | 化学发光的检测方法、装置与系统 |
CN115469323A (zh) * | 2022-09-05 | 2022-12-13 | Oppo广东移动通信有限公司 | 深度信息获取模组和电子设备 |
CN115656126A (zh) * | 2022-10-24 | 2023-01-31 | 大连海事大学 | 一种用于化学反应动力学原位实时监测的装置与方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4407271B2 (ja) * | 2003-12-19 | 2010-02-03 | 株式会社日立製作所 | チップ、反応分析装置、反応分析方法 |
US20100020311A1 (en) * | 2007-06-14 | 2010-01-28 | Hrl Laboratories, Llc | Integrated quartz biological sensor and method |
CN101368910B (zh) * | 2007-08-15 | 2010-12-08 | 中国科学院电子学研究所 | 三磷酸腺苷生物荧光检测用光学反应池 |
GB0910759D0 (en) * | 2009-06-22 | 2009-08-05 | Ucl Business Plc | Microfluidic device |
CN105562131B (zh) * | 2015-12-18 | 2017-10-31 | 苏州汶颢芯片科技有限公司 | 用于总磷检测的微流控芯片、检测系统和检测方法 |
CN105670920A (zh) * | 2016-01-22 | 2016-06-15 | 苏州汶颢芯片科技有限公司 | 一种检测菌落总数微流控芯片及其检测系统和检测方法 |
CN107991475A (zh) * | 2016-10-27 | 2018-05-04 | 广州悦鸿方生物科技有限公司 | 一种经血检测装置 |
-
2020
- 2020-07-01 CN CN202010625065.0A patent/CN111889150B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111889150A (zh) | 2020-11-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111889150B (zh) | Atp荧光微流控芯片、生物发光连续检测系统和检测方法 | |
US7595883B1 (en) | Biological analysis arrangement and approach therefor | |
US11465142B2 (en) | Multiplexed biological assay device with electronic readout | |
JP7227202B2 (ja) | サンプルを代表する光を検出すること及び利用すること | |
JP4106977B2 (ja) | 分析チップ及び分析装置 | |
US8420025B2 (en) | Methods and systems for delivery of fluidic samples to sensor arrays | |
US20140152801A1 (en) | Detecting and Using Light Representative of a Sample | |
CN111344552A (zh) | 具有电子读出的复用生物测定装置 | |
CN108051393B (zh) | 一种全自动尿液检测装置及应用该装置的智能马桶 | |
US20050083522A1 (en) | Multilens optical assembly for a diagnostic device | |
Phillips et al. | Advances in materials that enable quantitative point-of-care assays | |
CN207894821U (zh) | 一种全自动尿液检测装置及应用该装置的智能马桶 | |
CN102353659B (zh) | 生物芯片荧光微光谱检测装置及制作方法 | |
WO2023066311A1 (zh) | 一种单分子/单细胞检测芯片 | |
US11247207B2 (en) | Microfluidic systems having photodetectors disposed therein and methods of producing the same | |
CN101038287A (zh) | 抗体芯片、抗原测定装置以及液体排出方法 | |
US20210285887A1 (en) | Single-use clinical spectrophotometer | |
KR101149818B1 (ko) | 전기화학적 바이오센서 및 이의 측정기 | |
CN208043662U (zh) | 一种基于荧光淬灭的溶解氧传感器光学反应腔 | |
Pieler et al. | Printed photonics for lab-on-chip applications | |
CN220643115U (zh) | 一种核酸扩增产物实时定量检测仪器 | |
US20230001414A1 (en) | Clinical spectrophotometer for general chemistry, immuno-assay and nucleic acid detection | |
Dighe | Integrated Fluorescence Sensing in a Digital Microfluidic System Using Thin Film Silicon Photodetectors | |
TW202407329A (zh) | 信號檢測機構及其方法 | |
Chen et al. | Improving a smartphone based droplet flow cytometry system with micro lens arrays integrated optofluidic chip |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |