CN211627315U - 微流控细胞计数光学系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开微流控细胞计数光学系统，包括微流控芯片，所述微流控芯片设有检测流道，还包括：激光光源、柱面镜、二向色镜和光电转换器；激光光源通过柱面镜聚焦成光斑呈条形的第一出射光，第一出射光通过二向色镜的全反射发送到微控流细胞芯片的检测通道，对荧光细胞进行检测，第一出射光照射荧光细胞使其发出荧光，荧光经过二向色镜透射至光电转换器，光电转换器将荧光信号转换为电信号实现计数；因此，微流控芯片反复插装导致的检测区域位置不一致时，条形光斑仍然可以正确照射在微流控芯片的检测区域，保证细胞完全落在条形光斑内，实现荧光细胞的精准计数。本实用新型可用于对微流控芯片中荧光细胞的计数。

Description

微流控细胞计数光学系统

技术领域

本实用新型涉及微流控技术领域，尤其涉及微流控细胞计数光学系统。

背景技术

现今，细胞计数被广泛应用于生物、医学、教学、科学研究等领域，是现代科学实验室中常用的实验方法之一。现有的荧光计数方法流式细胞仪的光路，其照射在细胞的光斑直径和细胞直径相近，如流式细胞仪由于检测区域管道固定，因此光斑为圆形照射于通道即可。然而对于微流控细胞计数，芯片为反复插装，由于芯片存在批次差和存在装插间隙的问题，圆形光斑容易照射不到芯片的检测区域。如果微流控细胞计数采用这种方案，在反复装插的条件下容易偏离位置，甚至不能照射到细胞上。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供微流控细胞计数光学系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：

微流控细胞计数光学系统，包括微流控芯片，所述微流控芯片设有检测流道，还包括：激光光源、柱面镜、二向色镜和光电转换器；所述柱面镜用于将激光光源的出射光聚焦成光斑呈条形的第一出射光；所述二向色镜用于将所述第一出射光反射至微流控芯片的检测流道中，并将从所述检测流道射出的荧光透射至光电转换器。

激光光源通过柱面镜聚焦成光斑呈条形的第一出射光，第一出射光通过二向色镜的全反射发送到微控流细胞芯片的检测通道，对荧光细胞进行检测，第一出射光照射荧光细胞使其发出荧光，荧光经过二向色镜透射至光电转换器，光电转换器将荧光信号转换为电信号实现计数；因此，微流控芯片反复插装导致的检测区域位置不一致时，条形光斑仍然可以正确照射在微流控芯片的检测区域，保证细胞完全落在条形光斑内，实现荧光细胞的精准计数。

作为上述技术方案的进一步改进，所述柱面镜的主光轴与所述二向色镜呈45度角。使得第一发射光成功发射到微流控芯片的检测流道处。

作为上述技术方案的进一步改进，所述二向色镜用于对所述第一出射光进行全反射。使得第一出射光完全发送到微流控芯片的检测流道，实现对荧光细胞的精准计数。

作为上述技术方案的进一步改进，所述二向色镜用于对所述微流控芯片发出的荧光进行全透射。实现荧光信号透射至光电转换器。实现计数。

作为上述技术方案的进一步改进，所述光电转换器还包括凸透镜，所述凸透镜设置在二向色镜与光电倍增管的光路之间。实现对荧光细胞的精准计数。

作为上述技术方案的进一步改进，所述光电转换器还包括滤光镜，所述滤光镜设置在凸透镜与光电倍增管的光路之间。实现对荧光的聚焦，增强荧光强度，便于后续荧光信号的采集，提高对荧光细胞计数的精度。

作为上述技术方案的进一步改进，所述光电转换器还包括滤光镜，用于透过荧光、去除杂光。只允许荧光通过，去除杂光，避免杂光的干扰，便于后续荧光信号的采集，提高荧光细胞计数的精度。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括激光光纤接头、激光聚焦光路外壳和接收镜外壳，所述激光光源和所述激光光纤接头连接，所述柱面镜安装在所述激光光纤接头内；所述二向色镜安装在激光光纤接头和所述激光聚焦光路外壳之间；所述凸透镜和所述滤光镜均安装在所述接收镜外壳内；所述激光光纤接头垂直安装在所述激光聚焦光路外壳上，所述激光聚焦光路外壳与所述接收镜外壳连接，所述接收镜外壳垂直安装于光电倍增管上。便于整个计数过程的进行。

作为上述技术方案的进一步改进，所述光电倍增管为侧窗型光电倍增管。使得荧光可以顺利从光电倍增管的侧窗进入光电倍增管进行，实现最终的计数。

本实用新型的有益效果：本实用新型激光光源通过柱面镜聚焦成光斑呈条形的第一出射光，第一出射光通过二向色镜的全反射发送到微控流细胞芯片的检测通道，对荧光细胞进行检测，第一出射光照射荧光细胞使其发出荧光，荧光经过二向色镜透射至光电转换器，光电转换器将荧光信号转换为电信号实现计数；因此，微流控芯片反复插装导致的检测区域位置不一致时，条形光斑仍然可以正确照射在微流控芯片的检测区域，保证细胞完全落在条形光斑内，实现荧光细胞的精准计数。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型提供的微流控细胞计数光学系统的光路图；

图2是本实用新型提供的微流控细胞计数光学系统的系统截面结构示意图；

图3是本实用新型提供的微流控细胞计数光学系统的系统结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1至图3，微流控细胞计数光学系统，包括：激光光源、激光光纤接头100、柱面镜101、激光聚焦光路外壳200、二向色镜 201、微流控芯片500、光电转换器600和接收镜外壳300。

光电转换器600包括凸透镜301、滤光镜302和光电倍增管400。

激光光源与激光光纤接头100连接，柱面镜101安装在激光光纤接头100内，激光光纤接头100垂直安装在激光聚焦光路外壳200，二向色镜201安装在激光聚焦光路外壳200和接收镜外壳300之间，所述柱面镜101的主光轴与所述二向色镜201呈45度，微流控芯片 500插装在所述激光聚焦光路外壳200的外壳面202上，凸透镜301 和滤光镜302安装于接收镜外壳300内，凸透镜301设置在二向色镜 201与滤光镜302的光路之间，接收镜外壳300垂直安装在光电倍增管400上。

激光光源进入激光光纤接头100，柱面镜101将激光光源的出射光聚焦成光斑呈条形的第一出射光，第一出射光继续发射到达二向色镜201，第一出射光通过二向色镜201的全反射形成反射光垂直发射到微流控芯片500，反射光的条形光斑落在微流控芯片500的检测流道处，微流控芯片500的检测区通道中通过的荧光细胞经过条形光斑，发出荧光，荧光通过二向色镜201全透射、凸透镜301的聚焦后形成强度大的荧光，再通过滤光镜302除去杂光，形成纯度高的荧光发送到光电倍增管400，光电倍增管400将荧光信号转换成电信号，并将电信号发送到后台控制系统进行计数；因此，微流控芯片500反复插装导致的检测区域位置不一致时，条形光斑仍然可以正确照射在微流控芯片500的检测区域，保证细胞完全落在条形光斑内，实现荧光细胞的精准计数。

在一些实施例中，反射光的条形光斑宽度大于细胞直径，保证了细胞整个落入条形光斑内，准确对荧光细胞进行计数，进一步提高计数的精度；条形光斑长度大于微流控芯片500的流道宽度，有利于微流控芯片500反复插装导致的检测区域位置不一致时，微流控芯片 500的检测通道落在足够长的条形光斑范围内，条形光斑仍然可以正确照射在微流控芯片500的检测区域。

具体地，将微流控芯片500插装在激光聚焦光路外壳200的外壳面202上，从激光光纤接头100发送激光光源，将含荧光标记的细胞样品悬浮液滴入微流控芯片500，样品液到达检测区时，荧光细胞接收到激光条形光斑形成荧光，荧光信号分别通过二向色镜201、凸透镜301、滤光镜302后形成较强荧光信号到达光电倍增管400，光电倍增管400将荧光信号转为电信号发送到后台控制系统，控制系统对电信号进行处理得出荧光细胞个数。计数精确，操作简单。

在一些实施例中，光电倍增管400为侧窗型光电倍增管。使得荧光可以顺利从光电倍增管400的侧窗进入光电倍增管400，光电倍增管400将接收到的荧光信号转换成电信号发送到后台控制系统进行计数。实现对荧光细胞的精准计数。

在一些实施例中，滤光镜302为玻璃材质。玻璃材质便于使荧光通过，避免荧光信号变弱。

在一些实施例中，条形光斑大小为30×2000μm。条形光斑大小大于细胞的大小，保证细胞落入条形光斑的范围，实现精确计数；条形光斑长度较长，长于微流控芯片500的检测通道，避免微流控芯片 500反复插装导致检测区域位置不一致，条形光斑不能正确照射在检测区域的问题。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.微流控细胞计数光学系统，包括微流控芯片，所述微流控芯片设有检测流道，其特征在于：还包括：

激光光源；

柱面镜，用于将激光光源的出射光聚焦成光斑呈条形的第一出射光；

二向色镜，用于将所述第一出射光反射至微流控芯片的检测流道中，并将从所述检测流道射出的荧光透射至光电转换器。

2.根据权利要求1所述的微流控细胞计数光学系统，其特征在于：所述柱面镜的主光轴与所述二向色镜呈45度角。

3.根据权利要求1所述的微流控细胞计数光学系统，其特征在于：所述二向色镜用于对所述第一出射光进行全反射。

4.根据权利要求1所述的微流控细胞计数光学系统，其特征在于：所述二向色镜用于对所述微流控芯片发出的荧光进行全透射。

5.根据权利要求4所述的微流控细胞计数光学系统，其特征在于：所述光电转换器包括光电倍增管，所述光电倍增管用于将从所述二向色镜透射的荧光转换为电信号。

6.根据权利要求5所述的微流控细胞计数光学系统，其特征在于：所述光电转换器还包括凸透镜，所述凸透镜设置在二向色镜与光电倍增管的光路之间。

7.根据权利要求6所述的微流控细胞计数光学系统，其特征在于：所述光电转换器还包括滤光镜，所述滤光镜设置在凸透镜与光电倍增管的光路之间。

8.根据权利要求7所述的微流控细胞计数光学系统，其特征在于：还包括激光光纤接头、激光聚焦光路外壳和接收镜外壳，所述激光光源和所述激光光纤接头连接，所述柱面镜安装在所述激光光纤接头内；所述二向色镜安装在激光光纤接头和所述激光聚焦光路外壳之间；所述凸透镜和所述滤光镜均安装在所述接收镜外壳内；所述激光光纤接头垂直的安装在所述激光聚焦光路外壳上，所述激光聚焦光路外壳与所述接收镜外壳连接，所述接收镜外壳垂直的安装于光电倍增管上。

9.根据权利要求5所述的微流控细胞计数光学系统，其特征在于：所述光电倍增管为侧窗型光电倍增管。

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