CN113218463A - 微流控芯片微孔液量测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微流控芯片微孔液量测量方法，S1，将完成液体均分后的微流控芯片固定在微孔液量检测平台上；S2，根据微流控芯片微孔内液体颜色，选择入色光的波长；S3，启动检测平台并打开入射光源，带动微流控芯片移动至第一检测工位，使微流控芯片上的微孔处于入色光源正下方；S4，检测穿过微孔的透射光强度值；S5，根据设定的入射光强度数值与检测的透射光强度数值计算微孔内液体的吸光度值A并存储；S6，重复S3‑S5，直至微流控芯片上所有微孔内液体检测完成，从而实现判定出微流控芯片上所有微孔内液量的差异值。本发明优点在于对微流控芯片微孔内液量测量精度高，检测过程不需要人工操作，液量测量结果可同时显示，不需要人工汇总。
Description
技术领域
本发明涉及微流控芯片，尤其是涉及微流控芯片微孔液量测量方法。
背景技术
随着生物芯片技术的快速发展，微流控芯片在分析化学、医学检测等领域发挥着重要的作用。在对微流控芯片上微孔进行液量均分操作结束后，需要及时、快速判断微流控芯片上每个微孔中的液量是否一样，以便后续实验结果的分析。
目前，现有对流控芯片上微孔液量的测量多采用目视，或使用微量进样器抽取每个微孔中液体的方法来判断每个微孔中的液量是否一样。采用目视法判断每个微孔中液量时，由于观察者的视角不同以及微孔中液体折射率等原因，使得每个微孔中的液面高度难以判断是否一样；而采用微量进样器抽取每个微孔中的液体时，由于抽取后微孔中液体会有稍许残留，且每个微孔中液量的残留不同，同时抽取每个微孔中液体时微量进样器内部的残留量也会不一样，造成测量数据与实际微孔液量值存在偏差。综上所述，微流控芯片中的微孔数量较多，采用以上两种方法测量微孔中液量不仅费时、费力，且检测结果与实际液量值偏差较大，这将导致对后续实验结果的判定产生干扰，从而影响实验结果的准确性，甚至出现与实际结果相反的情况。
发明内容
本发明目的在于提供一种微流控芯片微孔液量测量方法，实现准确测量微孔中液量，且省时、省力，检测效率高。
为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：
本发明所述微流控芯片微孔液量测量方法，包括下述步骤：
S1，将完成液体均分后的微流控芯片固定在微孔液量检测平台上；
S2，根据所述微流控芯片微孔内液体颜色，选择入色光的波长；
S3，启动所述检测平台并打开入射光源，带动微流控芯片移动至第一检测工位，使微流控芯片上的第一组微孔处于其上方对应的所述入色光源正下方；
S4，检测穿过所述第一组微孔的透射光强度值；
S5，根据设定的入射光强度数值与检测的透射光强度数值，按照下式计算第一组微孔中每个微孔内液体的吸光度值A并存储；
式中： I 1为入射光强度；I 2为透射光强度；
S6，重复S3-S5，直至微流控芯片上所有微孔内液体检测完成，从而实现判定出微流控芯片上所有微孔内液量的差异值。
进一步地，所述微流控芯片为圆形，微流控芯片上承载检测液的微孔以所述圆形的圆心为中心、按照放射形式均布排列设置在微流控芯片的每条微流通道上；所述检测平台包括由步进电机驱动转动的立轴、设置在所述立轴顶部用于固定微流控芯片的定位件、水平设置在立轴上方的横担；所述横担纵向中线垂直于立轴的轴线，沿横担纵向中线设置有所述入色光源，入射光源的数量和间隔距离与设置在每条所述微流通道上的微孔相对应；位于入色光源正下方设置有光源接收传感器，光源接收传感器的数量和间隔距离与入射光源的数量和间隔距离相对应。
进一步地，所述微流控芯片上设置有起始位标识，所述检测平台上设置有所述起始位标识检测传感器。
进一步地，S3中，所述检测平台带动微流控芯片移动至每一个所述检测工位的停留时间为4-6s。
进一步地，S2中，所述微流控芯片微孔内的液体颜色为绿色时，选择入色光的波长为405nm；液体颜色为黄色时，选择入色光的波长为450nm；液体颜色为其它不同颜色时，选择入射光的波长依据溶液颜色对光的吸收强弱确定。
本发明优点在于对微流控芯片微孔内液量测量精度高，同时测量操作方便，检测过程不需要人工操作，减少了人为操作误差；整个检测过程时间短，大幅提高了液量检测工作效率，并且液量测量结果可同时显示，不需要人工汇总。
附图说明
图1是本发明所述检测平台的结构示意图。
图2是图1的I部放大图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
如图1、2所示，本发明所述本发明所述微流控芯片微孔液量测量方法，按照下述步骤进行：
S1，首先在微流控芯片1上设置起始位标识2，检测平台上设置用于感知起始位标识2的检测传感器；
将完成液体均分后的微流控芯片1固定在微孔液量检测平台上；微流控芯片1为圆形芯片，微流控芯片1上承载检测液的微孔3以圆形芯片的圆心为中心、按照放射形式均布排列设置在微流控芯片1的每条微流通道上；本实施例共六条微流通道，每条微流通道上有三个微孔；
检测平台由步进电机驱动转动的立轴4、设置在立轴4顶部用于固定微流控芯片1的定位件和水平设置在立轴4上方的横担5构成；
横担5纵向中线5.1垂直于立轴4的轴线4.1，沿横担5纵向中线5.1设置有三个入色光源6，三个入射光源6的间隔距离与设置在每条微流通道上的三个微孔3间隔距离相等，位于三个入色光源6正下方分别设置三个光源接收传感器7。
S2，根据微流控芯片1微孔内检测液体颜色，选择入色光的波长；绿色检测液体选择入色光的波长为405nm；黄色检测液体选择入色光的波长为450nm；液体颜色为其它不同颜色时，选择入射光的波长依据溶液颜色对光的吸收强弱确定。
S3，单片机控制器输出步进电机控制指令并按照设定的入射光强度打开三个入色光源6，控制步进电机自起始位标识2开始按照控制指令步进一个检测工位，带动微流控芯片1转动使第一条微通道位于横担正下方停留时间为4-6s，即第一条微通道内三个微孔3处于横担5上三个入色光源6正下方。
S4，三个光源接收传感器7检测穿过该三个微孔3的透射光强度，并将获得的三个微孔透射光强度值发送至单片机控制器。
S5，单片机控制器根据入射光强度值与接收的三个微孔透射光强度值，按照下式计算第一条微通道内三个微孔3中每个微孔内液体的吸光度值A并存储；
式中： I 1为入射光强度；I 2为透射光强度。
S6，重复S3-S5，直至当检测传感器感知到起始位标识2，即表明微流控芯片1上所有微孔3内液体检测完成；单片机控制器根据微流控芯片1上所有微孔3的吸光度值A，从而实现判定出微流控芯片1上所有微孔3内液量的差异值。
本发明原理是：当选择同一测量波长和入射光强度数值时，进入每个微孔3的入射光强度是相同的，当每个微孔3内的液量存在差异时，导致每个微孔3内液量的透射光强度也会不同，通过光源接收传感器7读取每个微孔液量的透射光强度值，根据吸光度计算公式：
，得到被检测各个微孔液量的吸光度值，即可判定出微流控芯片1上所有微孔3内液量的差异值。
Claims (5)
1.一种微流控芯片微孔液量测量方法，其特征在于：包括下述步骤：
S1，将完成液体均分后的微流控芯片固定在微孔液量检测平台上；
S2，根据所述微流控芯片微孔内液体颜色，选择入色光的波长；
S3，启动所述检测平台并打开入射光源，带动微流控芯片移动至第一检测工位，使微流控芯片上的第一组微孔处于其上方对应的所述入色光源正下方；
S4，检测穿过所述第一组微孔的透射光强度值；
S5，根据设定的入射光强度数值与检测的透射光强度数值，按照下式计算第一组微孔中每个微孔内液体的吸光度值A并存储；
式中： I 1为入射光强度；I 2为透射光强度；
S6，重复S3-S5，直至微流控芯片上所有微孔内液体检测完成，从而实现判定出微流控芯片上所有微孔内液量的差异值。
2.根据权利要求1所述的微流控芯片微孔液量测量方法，其特征在于：所述微流控芯片为圆形；所述微孔以所述圆形的圆心为中心、按照放射形式均布排列设置在微流控芯片的每条微流通道上；所述检测平台包括由步进电机驱动转动的立轴、设置在所述立轴顶部用于固定微流控芯片的定位件、水平设置在立轴上方的横担；所述横担纵向中线垂直于立轴的轴线，沿横担纵向中线设置有所述入色光源，入射光源的数量和间隔距离与设置在每条所述微流通道上的微孔相对应；位于入色光源正下方设置有光源接收传感器，光源接收传感器的数量和间隔距离与入射光源的数量和间隔距离相对应。
3.根据权利要求2所述的微流控芯片微孔液量测量方法，其特征在于：所述微流控芯片上设置有起始位标识，所述检测平台上设置有所述起始位标识检测传感器。
4.根据权利要求1所述的微流控芯片微孔液量测量方法，其特征在于：S3中，所述检测平台带动微流控芯片移动至每一个所述检测工位的停留时间为4-6s。
5.根据权利要求1所述的微流控芯片微孔液量测量方法，其特征在于：S2中，所述微流控芯片微孔内的液体颜色为绿色时，选择入色光的波长为405nm；液体颜色为黄色时，选择入色光的波长为450nm；液体颜色为其它颜色时，选择入射光的波长依据溶液颜色对光的吸收强弱确定。
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