CN115992049B - 一种微生物快速检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微生物快速检测装置，属于微生物检测技术领域，包括微控制模块、电动载物台、流体控制模块、图像处理模块和温控孵育模块，温控孵育模块内设有微流控芯片，所述微控制模块与所述电动载物台、温控孵育模块电性连接，所述微控制模块与所述图像处理模块之间连接有PC主机，所述温控孵育模块包括提供温室环境的检测基体、所述检测基体外设有辅助控温件以及控温模块，所述控温模块内设有过滤组件。本发明通过在微流控芯片中集中完成样本过滤、细胞活化、细胞标记、荧光扫描、光学镜检等操作，在全封闭环境下完成样品富集、活化、染色的自动化处理，具有检测结果精准性和高效性。

Description

一种微生物快速检测装置

技术领域

本发明属于微生物检测技术领域，具体涉及一种微生物快速检测装置。

背景技术

微生物检测是通过显微镜直接观察，在一定的培养条件下（相同的培养基、温度以及培养时间），同种微生物表现出稳定的菌落特征，这些特征包括菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等方面。因此可以通过显微镜观察菌落特征对微生物种类进行判断，使用选择培养基培养微生物或人为提供有利于目的菌株生长的条件，选择培养基的作用是允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他微生物生长。

现有基于固相细胞计数法的快速微生物检测系统是法国梅里埃公司的CHEMUNEXScanRDI®系统。ScanRDI系统是靠专业技术人员操作，将样品过滤截留下微生物，然后进行染色标记，采用激光扫描技术进行计数检测。该系统只能完成简单样本的检测，需要专业无菌检测操作的技术人员完成，开放式操作可能出现二次污染，并且现有固相计数产品ScanRDI系统的操作技术人员需要等待检测全部完成后进行人工判读，效率较低，在对微生物进行温室培育时，热气流或冷气流经过管道容易丧失温度，难以对温度精准调控，为了克服该技术问题，需要增设对气流增温或降温的装置来做到对培育空间温度调节。

申请号为KR1020210062282的韩国发明专利，公开了一种配备有热电模块的窗式空调制冷器，该发明包括可拆卸的壳体单元、位于壳体单元内部并低温储存的制冷单元、内部流路单元以及热交换单元，热交换单元其包括机械室单元和热电模块。该发明通过将热电模块中产生的冷气引导至所述冷冻机部的内部，因此能够提高所述冷冻机部的冷却效率，并能够降低电力成本，且在不使用空调功能的情况下，通过打开冷冻装置的上下两侧，将在内部流路中移动的冷气的流动引导至冷冻装置的内部，从而能够提高冷冻装置的冷却性能。该发明在以下技术问题上存在改进空间：装置长时间对气流降温，制冷单元和热交换单元容易积灰，输出的气流不利于人的呼吸环境；外界吸入气流在壳体单元内壁发生热传递，使得降温效率降低，不易达到预想温度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能对多种特殊生物样本进行高效、无菌、精准检测的一种微生物快速检测装置。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：

一种微生物快速检测装置，包括：微控制模块，微控制模块电性连接有电动载物台、流体控制模块、图像处理模块和温控孵育模块，温控孵育模块内设有微流控芯片，流体控制模块内设有试剂台，流体控制模块控制微流控芯片内样本流动状态，图像处理模块对微流控芯片内目标图像采集、存储和数据分析，温控孵育模块控制微流控芯片内样本孵育温度；微流控芯片开设有滴液口、样本入口、试剂入口以及油相入口。将样本处理过程所包括的：样本过滤、细胞活化、细胞标记、荧光扫描、光学显微镜检测等操作整合到一个微流控芯片载体内完成，通过驱动流体控制模块实现对液体流向与流速的控制，从而实现对样本液、活化剂、染色剂的分流调控，从而实现在全封闭条件下完成样品的富集、活化、染色的自动化处理，避免了专业操作人员手动操作的繁琐，既提高了检测效率，也避免了手动操作造成二次污染的可能，避免样品的浪费，提高检测结果的准确性。

优选地，流体控制模块包括注射泵控制器，注射泵控制器连接有第一注射泵、第二注射泵和第三注射泵，试剂台上放置有样本液、油相以及多个试剂，样本液与第一注射泵以及样本入口连接，油相与第二注射泵以及油相入口连接，多个试剂与第三注射泵以及试剂入口连接有同一个六位换向阀，六位换向阀与微控制模块电性连接。微控制模块通过注射泵控制器能控制各个注射泵，从而使对相应液体的抽取量、抽取速度能在预设的参数下进入微流控芯片进行混合，有利于生成目标液滴，提高检测结果精准度，微控制模块能控制六位换向阀的阀口开闭，实现多个试剂与样本进行依次的顺序反应并检测，使液体检测具有连贯性，无需在单次混合后更换，提高了换液检测的效率，样本液与油相被第一注射泵和第二注射泵抽吸后，直接输送至微流控芯片，不需设置额外泵体和容器，节省制造成本，而且避免液体经过多个容器受污染的风险，提高检测准确性。

优选地，图像处理模块与微控制模块之间连接有PC主机。对目标液滴进行图像显示和拍照，并将拍摄的图像通过PC主机进行实时保存记录并分析，从而获得实时的检测结果以便专业人员进行数据观测分析。

优选地，温控孵育模块包括检测基体，微流控芯片置于检测基体内，检测基体内壁设有多个温度传感器，检测基体向外连通有进气管和出气管，进气管连接有辅助控温件，进气管与出气管在末端连接有同一个温控模块。

优选地，辅助控温件包括与进气管连接的辅助套，辅助套一侧连接有升温控制器，升温控制器设有电热块，辅助套内间隔开设环槽，环槽内设有与电热块连接的电阻丝，进气管在与辅助控温件连接处的内壁环绕固定有卡板，卡板配合设置有调控件，辅助套一侧设有与进气管连接的冷凝器。微控制模块发送加热电信号至升温控制器，升温控制器控制电热快进行加热，从而使与之连接的环槽内的电阻丝加热，电阻丝将热量传递通过辅助套传递至进气管的管壁，从而提高流过该部分进气管内气流的温度，避免加热气流在管道内流失造成检测基体内控温不准确，致使检测结果失效，微控制模块发送制冷信号至冷凝器可对进气管内气流降温，实现检测基体内的温度调控。

优选地，调控件包括转动设置在卡板内侧的转动环，转动环内侧环绕布设有转叶，转叶在进气管进气方向相对一侧设有导流叶，多个转叶连接有位于转动环轴心处的导流块。转动环与卡板配合设置，气流流过作用转叶，转叶对气流形成遮挡减缓气流流速，延长加热时间从而提高对气流对保温和升温效果，转叶受气流作用带动转动环在卡板上旋转，将通过的气流向背离轴心方向导流并分隔成多股，有利于形成螺旋气流来提高气流与进气管内壁的接触，提高升温速率，且螺旋气流进入检测基体时，能与检测基体内壁接触后迅速扩散且不会引起空气振动，有利于确保微流控芯片的温度均衡，流过导流叶凸起表面的气流速度较大，使转叶与导流叶周围产生气流紊流，紊流气流互相冲击引起转叶震动，转叶通过导流块将震动均匀传递至转动环以及进气管的管壁，进气管通过震动有利于促进内部流动气体的混合，促进管内壁和管轴心处的气流交换，保证进气管内气流温度均衡，避免管壁与轴心处温差较大引起水汽凝结，干扰无菌环境。

优选地，温控模块包括温控基体，温控基体开设有第一腔体和第二腔体，第一腔体内设置有翅片换热器，翅片换热器上端和下端分别与第二腔体和出气管连接，第二腔体内设有过滤组件，过滤组件与出气管连通。检测基体内的气流不断补充后从出气管排出，避免压力过高影响微流控芯片内液体流动性，排出气体通过出气管进入翅片换热器进行温度冷却后，从翅片换热器上端管口排出至第二腔体内，并被过滤组件过滤后再进入检测基体内进行温度持续调控，过滤组件对气流灭菌过滤，防止检测基体内环境受污染导致检测结果失效。

优选地，过滤组件包括过滤基体，过滤基体在两端各形成两个进流口和两个出流口，过滤基体内中心处设有导流框，导流框在水平方向与过滤基体之间连接有隔板，导流框在竖直方向与过滤基体之间连接有网板，过滤基体内设有靠近出流口的灭菌灯，任一出流口内设置有风扇，导流框内转动设置有分流件。进入第二腔体的冷却气流从进流口流入过滤基体，并被隔板分隔为上下两股气流，两股气流在风扇的作用下，部分气流通过网板流向出流口并进入进气管，灭菌灯对气流灭菌消杀，避免带菌气流污染检测基体内部无菌环境，干扰液体检测结果，另一部分气流穿过导流框的侧壁与分流件接触，网板、隔板与导流框的布设方式减缓了气流通过速度，防止流速过快导致气体中的尘粒无法被网板和导流框拦截，进一步提高灭菌效果，同时减小紊流对风扇的干涉，减小噪声，分流件通过旋转有利于将气流均匀混合并输出至出流口，减小内部温差避免水汽凝结。

优选地，分流件包括与过滤基体内壁转动连接的转轴，转轴对称固定有折弯板，折弯板连接有过滤网组，过滤网组包括过滤框，过滤框内间隔设置导流板，导流板为带有倾斜波浪纹的板体，相邻导流板的纹路倾斜方向相反设置。过滤网组对进入导流框内侧的气流过滤，将细小尘粒拦截，气流被间隔的导流板沿各自波纹表面向上和向下流动，减小高温气体集中向上流动或低温气体集中下沉导致上、下方气流存在温差的几率，防止内部气流潮湿不利于对微流控芯片内的液体培育环境，导流板的导流以及转轴带动折弯板的转动，有助于促进过滤网组内细菌、尘粒通过网板时的位移频率，提高对气流的过滤能力，同时，使尘粒和细菌能较为均匀地流出被上下方的网板过滤，避免细菌尘粒过多黏附在风扇和灭菌灯上，导致经过的气流均被污染。

本发明由于采用了多个模块集中于微流控芯片实现样本的自动检测，因而具有如下有益效果：芯片通过微控制模块实现无菌条件下的富集、活化和染色，操作简单；注射泵控制器实现多种试剂顺序检测，只需一步加样，提高了检测效率，降低污染几率；辅助控温件对微生物孵育环境温度调控，有利于微生物孵育速度和目标液滴生成；调控件对气流导流减速，实现孵育环境内部的温度均衡，进一步提高孵育效果；过滤组件对循环气流多重过滤、灭菌，防止孵育时的无菌环境被破坏，保护目标样本；过滤转动体对气流混合，提高对细菌和尘粒的拦截，保证输入气流无菌，维持高效、无菌检测环境。因此，本发明是一种能对多种特殊生物样本进行高效、无菌、精准检测的一种微生物快速检测装置。

附图说明

图1为微控制模块连接示意图；

图2为流体控制模块示意图；

图3为微流控芯片示意图；

图4为图像处理模块示意图；

图5为液滴分选模块示意图；

图6为温控孵育模块示意图；

图7为冷凝器示意图；

图8为辅助控温件内部示意图；

图9为电热块示意图；

图10为调控件示意图；

图11为温控模块示意图；

图12为过滤基体示意图；

图13为分流件示意图；

图14为导流板示意图；

图15为微生物快速检测装置的流程示意图。

附图标号：微控制模块1；PC主机10；电动载物台2；微流控芯片20；滴液口21；样本入口22；试剂入口23；油相入口24；流体控制模块3；注射泵控制器30；第一注射泵31；第一吸管310；第一泵管311；第二注射泵32；第二吸管320；第二泵管321；第三注射泵33；第一通管331；第二通管332；第三泵管333；试剂台4；样本液40；油相41；试剂42；六位换向阀43；图像处理模块5；显微镜50；激光器51；LED荧光光源52；荧光相机53；硅光电倍增管54；反射镜组件55；温控孵育模块6；检测基体60；温度传感器61；进气管62；出气管63；辅助控温件7；辅助套70；升温控制器71；电热块72；环槽73；电阻丝74；卡板75；调控件76；转动环760；转叶761；导流叶762；导流块764；冷凝器77；循环泵770；冷凝管771；隔温壳772；温控模块8；温控基体80；第一腔体81；第二腔体82；翅片换热器83；过滤组件84；过滤基体840；进流口841；出流口842；导流框843；隔板844；网板845；风扇846；灭菌灯847；分流件85；转轴86；折弯板87；过滤网组9；过滤框90；导流板91；液滴分选模块100；分选激光照射器101；Sipm硅光电倍增器102；电荷环103；偏转板104。

具体实施方式

以下结合具体实施方式和附图对本发明的技术方案作进一步详细描述：

显然，所描述的实施例仅仅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。

参见附图1，一种微生物快速检测装置，包括：微控制模块1、电动载物台2、流体控制模块3、图像处理模块5以及温控孵育模块6，微控制模块1分别与电动载物台2、流体控制模块3、图像处理模块5以及温控孵育模块6电性连接并实现信号传输和控制。

温控孵育模块6内设有微流控芯片20，流体控制模块3、图像处理模块5以及温控孵育模块6均与微流控芯片20配合设置；

流体控制模块3内设置有试剂台4，流体控制模块3对微流控芯片20内液体流动状态、速度、流量进行控制；

图像处理模块5对微流控芯片20内的目标液滴进行图像采集、存储和数据分析；

温控孵育模块6对微流控芯片20内液体的孵育温度进行调控和保持。

参见附图3，微流控芯片20开设有滴液口21、样本入口22、试剂入口23以及油相入口24。

参见附图2，流体控制模块3包括注射泵控制器30，注射泵控制器30与微处理模块连接，注射泵控制器30连接有第一注射泵31、第二注射泵32和第三注射泵33，试剂台4上放置有样本液40、油相41以及多个试剂42，样本液40与第一注射泵31之间连接有第一吸管310，第一注射泵31与样本入口22之间连接有第一泵管311，油相41与第二注射泵32之间连接有第二吸管320，第二注射泵32与油相入口24之间连接有第二泵管321，微控制模块1电性连接有六位换向阀43，六位换向阀43与多个试剂42之间配合连接有第一通管331，第三注射泵33与六位换向阀43之间连接有第二通管332，六位换向阀43与试剂入口23之间连接有第三泵管333。

需要说明的是，第一吸管310、第一泵管311、第二吸管320以及第二泵管321均配合设置有单向阀，其中第一吸管310与第二吸管320所连接的单向阀的流通方向指向注射泵控制器30，第一泵管311和第二泵管321所连接的单向阀的流通方向指向微流控芯片20。

微控制模块1向注射泵控制器30发送抽液电信号，控制第一注射泵31、第二注射泵32以及第三注射泵33分别抽取样本液40、油相41以及试剂42，其中样本液40通过第一吸管310被抽取至第一注射泵31内，油相41通过第二吸管320被抽取到第二注射泵32内，试剂42先后通过第一通管331、六位换向阀43和第二通管332后被抽吸至第三注射泵33，抽取结束后，微控制模块1向注射泵控制器30发送注射电信号，使样本液40、油相41、试剂42能在控制顺序下，按照指定剂量、指定注射速度注射，即样本液40、油相41以及试剂42分别通过第一泵管311、第二泵管321以及第三泵管333分别注射到样本入口22、油相入口24以及试剂入口23，实现液体在微流控芯片20内的精准分流控制，操作便利且有利于提高检测结果的准确度，微控制模块1同时能发送电信号至六位换向阀43，使六位换向阀43与不同的试剂42通过第一通管331接通，从而使第三注射泵33抽取和注射的试剂42进行自动更换，既能满足低体积样本、微量样本的处理，也避免专业操作人员在无菌环境下更换试剂42造成二次污染的可能，提高检测正确率和准确度，上述液体注射方式便于操作，极大提高了液体输入检测的效率，同时，针对不同的复杂样本例如细胞基因药物、生物制药、食品工业以及环境的无菌检测，只需在试剂台4上进行一步加样即可，提高了本发明的适配性，扩大了应用范围。

参见附图5，微控制模块1电性连接有液滴分选模块100，液滴分选模块100包括互相配合设置的分选激光照射器101、Sipm硅光电倍增器102、电荷环103以及偏转板104，油相41接入微流控芯片20后进行排气预混，通过控制注射泵控制器30中各个注射泵的输液速度在滴液口21生成液滴，液滴包含空白液滴和含有细胞的液滴，分选激光照射器101对经过的任一液滴进行照射，并通过Sipm硅光电倍增器102显示，液滴下落经过电荷环103，电荷环103对含细胞的液滴施加正电荷，对空白液滴施加负电荷，再由偏转板104的正负极板体对含细胞的液滴和空白液滴分别吸附，实现液滴分选。

参见附图4，图像处理模块5与微控制模块1之间连接有PC主机10，图像处理模块5包括显微镜50，显微镜50下方配合设置有激光器51、LED荧光光源52、荧光相机53、硅光电倍增管54以及反射镜组件55。显微镜50对准滴液口21，对滴液口21处分选染色的液滴放大处理，激光器51和LED荧光光源52发出激光和荧光，并在反射镜组件55的反射作用下直照滴液口21内的液滴，对其进行标记和照亮，液滴被照亮和标记后的图像经过反射镜组件55反馈至荧光相机53和硅光电倍增管54进行成倍放大并拍照，拍摄的图像通过PC主机10进行实时保存记录并分析，从而获得实时的检测结果以便专业人员进行数据观测分析。

参见附图6-附图7，温控孵育模块6包括检测基体60，微流控芯片20置于检测基体60内，检测基体60内壁设有多个温度传感器61，检测基体60向外连通有进气管62和出气管63，进气管62连接有辅助控温件7，进气管62与出气管63在末端连接有同一个温控模块8。

参见附图8-附图9，辅助控温件7包括与进气管62连接的辅助套70，辅助套70一侧连接有升温控制器71，升温控制器71设有电热块72，辅助套70内间隔开设环槽73，环槽73内设有与电热块72连接的电阻丝74，进气管62在与辅助控温件7连接处的内壁环绕固定有卡板75，卡板75配合设置有调控件76，辅助套70一侧设有与进气管62连接的冷凝器77。

微控制模块1发送加热电信号至升温控制器71，升温控制器71控制电热快进行加热，从而使与之连接的环槽73内的电阻丝74加热，电阻丝74将热量传递通过辅助套70传递至进气管62的管壁，从而提高流过该部分进气管62内气流的温度，减小加热气流在管道内的温度流失，避免造成检测基体60内控温不准确，致使检测结果失准。

冷凝器77包括循环泵770，循环泵770连接有缠绕在进气管62外侧的冷凝管771，冷凝管771内填充冷凝水，冷凝器77还包括与进气管62外侧套接的隔温壳772。循环泵770实现冷凝水在冷凝管771内循环流动，对流过该段进气管62的气体降温处理。

参见附图10，调控件76包括转动设置在卡板75内侧的转动环760，转动环760内侧环绕布设有转叶761，转叶761在进气管62内进气方向相反一侧设有导流叶762，多个转叶761连接有位于转动环760轴心处的导流块764。

转动环760与卡板75配合设置，气流流过作用转叶761，转叶761对气流形成遮挡减缓气流流速，延长加热时间从而提高对气流的保温和升温效果，转叶761受气流作用带动转动环760在卡板75上旋转，转叶761将通过的气流向背离轴心方向导流并分隔成多股，有利于形成螺旋气流来提高气流与进气管62内壁的接触，从而达到较好的升温效果，且螺旋气流在进入检测基体60时，能依靠其螺旋的流动状态与检测基体60内壁接触，并在接触后迅速扩散且不会引起空气振动，有利于确保微流控芯片20的温度均衡，气流在转叶761的表面流动时接触导流叶762，流过导流叶762凸起表面的气流流速较大，使转叶761与导流叶762周围产生气流紊流，紊流气流互相冲击产生空气振动，空气振动带动转叶761震动，转叶761通过导流块764将震动均匀传递至转动环760，转动环760将震动传递至进气管62管壁，有利于通过震动促进内部流动气体的混合，即促进管内壁和管轴心处气流交换，保证进气管62内气流温度均衡，避免管壁与轴心处温差较大引起水汽凝结，干扰无菌环境。

参见附图11，温控模块8包括温控基体80，温控基体80开设有第一腔体81和第二腔体82，第一腔体81内设置有翅片换热器83，翅片换热器83上端和下端分别与第二腔体82和出气管63连接，第二腔体82与进气管62连通，第二腔体82内设有过滤组件84，过滤组件84与进气管62连通设置。检测基体60内的气流不断补充后从出气管63排出，避免压力过高影响微流控芯片20内液体流动性，排出气体通过出气管63进入翅片换热器83进行温度冷却后，从翅片换热器83上端管口排出至第二腔体82内，并被过滤组件84过滤后再进入检测基体60内进行温度持续调控，过滤组件84对气流灭菌过滤，防止检测基体60内环境受污染导致检测结果失效。

参见附图12，过滤组件84包括过滤基体840，过滤基体840在两端各形成两个进流口841和两个出流口842，过滤基体840内中心处设有导流框843，导流框843在水平方向与过滤基体840之间连接有隔板844，导流框843在竖直方向与过滤基体840之间连接有网板845，过滤基体840内设有靠近出流口842的灭菌灯，任一出流口842内设置有风扇846，导流框843内转动设置有分流件85。进入第二腔体82的冷却气流从进流口841流入过滤基体840并被隔板844分隔为上下两股气流，两股气流在风扇846的作用下，部分通过网板845流向出流口842并进入进气管62进行气体循环，灭菌灯847对通过对气流灭菌消杀，避免带菌气流进入并污染检测基体60内部无菌环境，干扰液体检测结果和妨碍微生物培育，另一部分气流通过导流框843的侧壁进入与内部的分流件85接触，通过网板845、隔板844与导流框843的布设方式，减缓了气流在过滤基体840内通过速度，防止流速过快导致气体中的尘粒无法被网板845和导流框843拦截，进一步提高灭菌效果，同时减小紊流产生干涉风扇846引起振动噪声，分流件85通过旋转有利于将气流均匀混合并输出至出流口842，减小内部温差。

参见附图13-附图14，分流件85包括与过滤基体840内壁转动连接的转轴86，转轴86对称固定有折弯板87，折弯板87连接有过滤网组9，过滤网组9包括过滤框90，过滤框90内间隔设置导流板91，导流板91为带有倾斜波浪纹的板体，相邻导流板91的纹路倾斜方向不同向设置。过滤网组9对进入导流框843内侧的气流过滤，将细小尘粒拦截，气流经过相邻布设的导流板91时，形成沿导流板91波纹表面向上和向下流动，减小高温气体集中向上流动或低温气体集中下沉导致上、下方气流存在温差的几率，防止内部气流潮湿不利于对微流控芯片20内的液体培育环境，导流板91将气流导流配合转轴86带动折弯板87的转动，有助于促进过滤网组9内细菌、尘粒通过网板845时的位移频率，提高对气流的过滤能力，同时，使尘粒和细菌能较为均匀地流出被上下方的网板845过滤，避免细菌尘粒过多黏附在风扇846和灭菌灯847上，导致经过风扇846的气流均被污染和影响灭菌灯847对细菌的消杀能力。

参见附图15，本发明的主要操作步骤为：设备启动，系统自检；对电动载物台2导出，对微流控芯片20手动安装配置；校对微流控芯片20位置；流体控制模块3对微流控芯片20内液体控制，设置不同液体的速度、流量、时间控制；通过液滴分选模块100对稳定生成的液滴进行观察分析并分选；温控孵育模块6对液体细胞孵育；图像处理模块5对目标液滴进行实时拍照、记录、储存；流体运行结束，导出电动载物台2，卸载微流控芯片20。

本发明将样本处理过程所包括的：样本过滤、细胞活化、细胞标记、荧光扫描、光学显微等操作整合到一个微流控芯片20载体内完成，通过驱动流体控制模块3实现对液体流向与流速的精准控制，从而实现对样本液40、油相41、试剂42的分流调控，从而实现在全封闭条件下完成样品的富集、活化、染色的自动化处理，避免了专业操作人员手动无菌操作的繁琐，既提高了检测效率，也避免了手动操作造成二次污染的可能，提高检测结果的准确性。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (5)

1.一种微生物快速检测装置，包括：微控制模块（1），所述微控制模块（1）电性连接有电动载物台（2）、流体控制模块（3）、图像处理模块（5）和温控孵育模块（6），所述温控孵育模块（6）内设有微流控芯片（20），所述流体控制模块（3）内设有试剂台（4），

其特征是：所述流体控制模块（3）控制所述微流控芯片（20）内样本流动状态，所述图像处理模块（5）对所述微流控芯片（20）内目标图像采集、存储和数据分析，所述温控孵育模块（6）控制所述微流控芯片（20）内样本孵育温度；

其中，所述微流控芯片（20）开设有滴液口（21）、样本入口（22）、试剂入口（23）以及油相入口（24）；

所述流体控制模块（3）包括注射泵控制器（30），所述注射泵控制器（30）连接有第一注射泵（31）、第二注射泵（32）和第三注射泵（33），所述试剂台（4）上放置有样本液（40）、油相（41）以及多个试剂（42），所述样本液（40）与所述第一注射泵（31）以及所述样本入口（22）连接，所述油相（41）与所述第二注射泵（32）以及所述油相入口（24）连接，多个所述试剂（42）与所述第三注射泵（33）以及所述试剂入口（23）连接有同一个六位换向阀（43），所述六位换向阀（43）与所述微控制模块（1）电性连接；

所述温控孵育模块（6）包括检测基体（60），所述微流控芯片（20）置于所述检测基体（60）内，所述检测基体（60）内壁设有多个温度传感器（61），所述检测基体（60）向外连通有进气管（62）和出气管（63），所述进气管（62）连接有辅助控温件（7），所述进气管（62）与所述出气管（63）连接有同一个温控模块（8）；

所述辅助控温件（7）包括与所述进气管（62）连接的辅助套（70），所述辅助套（70）一侧连接有升温控制器（71），所述升温控制器（71）设有电热块（72），所述辅助套（70）内间隔开设环槽（73），所述环槽（73）内设有与所述电热块（72）连接的电阻丝（74），所述进气管（62）在与所述辅助控温件（7）连接处的内壁环绕固定有卡板（75），所述卡板（75）配合设置有调控件（76），所述辅助套（70）一侧设有与所述进气管（62）连接的冷凝器（77）；

所述温控模块（8）包括温控基体（80），所述温控基体（80）开设有第一腔体（81）和第二腔体（82），所述第一腔体（81）内设置有翅片换热器（83），所述翅片换热器（83）上端和下端分别与所述第二腔体（82）和所述出气管（63）连接，所述第二腔体（82）内设有过滤组件（84），所述过滤组件（84）与所述进气管（62）连通，所述过滤组件（84）包括过滤基体（840），所述过滤基体（840）在两端各形成两个进流口（841）和两个出流口（842），所述过滤基体（840）内中心处设有导流框（843），所述导流框（843）在水平方向与所述过滤基体（840）之间连接有隔板（844），所述导流框（843）在竖直方向与所述过滤基体（840）之间连接有网板（845），所述过滤基体（840）内设有靠近所述出流口（842）的灭菌灯（847），任一所述出流口（842）内固定有风扇（846），所述导流框（843）内转动设置有分流件（85）。

2.根据权利要求1所述的一种微生物快速检测装置，其特征是：所述图像处理模块（5）与所述微控制模块（1）之间连接有PC主机（10）。

3.根据权利要求1所述的一种微生物快速检测装置，其特征是：所述调控件（76）包括转动设置在所述卡板（75）内侧的转动环（760），所述转动环（760）内侧环绕布设有转叶（761），所述转叶（761）在所述进气管（62）进气方向相对一侧设有导流叶（762），多个所述转叶（761）连接有位于所述转动环（760）轴心处的导流块（764）。

4.根据权利要求1所述的一种微生物快速检测装置，其特征是：所述分流件（85）包括与所述过滤基体（840）内壁转动连接的转轴（86），所述转轴（86）对称固定有折弯板（87），所述折弯板（87）连接有过滤网组（9），所述过滤网组（9）包括过滤框（90），所述过滤框（90）内间隔设置导流板（91），所述导流板（91）为带有倾斜波浪纹的板体，相邻所述导流板（91）的纹路倾斜方向相反设置。

5.一种微生物快速检测方法，其特征在于，采用上述权利要求1所述的一种微生物快速检测装置，其方法步骤如下：

1）设备启动；

2）导出所述电动载物台（2），安装所述微流控芯片（20）；

3）对所述微流控芯片（20）进行位置校对；

4）通过所述微控制模块（1）控制所述流体控制模块（3），对所述微流控芯片（20）内液体流动的状态、速度以及时间进行调整，直至液滴生成稳定；

5）对生成的稳定液滴进行观测分析。

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