CN2672855Y - 一种多通道微流控芯片单元检测系统 - Google Patents

一种多通道微流控芯片单元检测系统 Download PDF

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Abstract

一种多通道微流控芯片单元检测系统，其特征在于：系统主要由底板、激光器、光学透镜组、CCD摄相头、采集板卡、计算机组合而成；底板上具有固定各个组件的螺孔；激光器为半导体473nm激光器，功率20MW；光学透镜组具有使激光器发出的激光束聚焦成一4mm长窄线的功能，窄线宽小于100微米；激光器发出的激光经过透镜组聚焦焦点与CCD成像焦点位置一致。多通道微流控芯片多个通道内的荧光信号可以同时被CCD采集并由软件记录存储。

Description

一种多通道微流控芯片单元检测系统
技术领域：
本实用多通道微流控芯片单元检测系统，特别提供了一种专用于多通道微流控芯片激光诱导荧光检测的单元系统。
背景技术：
微全分析系统(Micro Total Analysis System，μ-TAS)是一个跨学科的新领域，其最终目的是通过化学分析设备的微型化与集成化，最大限度地把分析实验室的功能转移到便携的分析设备中(如各类芯片)，实现分析实验室的“微型化”，因此，微全分析系统也被通俗地称为“芯片实验室”(Lab-On-A-Chip)，根据芯片结构及工作机理又可分为两大类：微阵列芯片(Microarray Chip)，又称为“生物芯片”，和微流控芯片(Microfluidic Chip)，前者发展已相当成熟，在国外已深度产业化；后者主要以分析化学和生物化学为基础，利用微机电加工的技术(MEMS)，在硅、玻璃、石英、塑料表面加工出10-100微米的微通道网络，主要以电渗流和电泳流为驱动力，通过改变驱动电压，控制流体在微通道网络中的流动方向和速率，从而实现对目标分析物的采样、稀释、加试剂、富集、萃取、混合、反应、分离、检测等步骤，是当前研究的重点。微流控芯片应用于高通量药物筛选，则需要设计制造高通量多通道的芯片，随之而来的一个问题就是检测问题。对于多通道微流控芯片的检测，需要同时获得多通道中各个通道的实时信号。文献报道，目前实验室中通常的做法是，用一个可移动的激光光束，激发多个通道内的荧光信号，并实施采集，它有很多缺陷，1高速运动的部件又惯性和机械磨损带来的误差；2对软件的控制采集设计很高的要求；3装置和系统设计复杂，成本偏高；4由于在时间上采用分辨分配的采集，对信号灵敏度有很大的损失；5对微流控芯片的设计和制造要求提高；6不易于推广和产业化。
发明内容：
本实用新型的目的在于提供一种多通道微流控芯片单元检测系统，用该单元检测系统可以实时获得多通道内的荧光信号。
本实用新型提供了一种多通道微流控芯片单元检测系统，其特征在于：系统主要由底板(1)、激光器(2)、光学透镜组(3)、CCD摄像头(4)、采集板卡(5)、计算机(6)组合而成；其中：
底板(1)上具有固定各个组件的螺孔；
激光器(2)采用半导体473nm激光器，功率为20MW；
光学透镜组(3)具有使激光束发散为一4mm长窄线的功能，窄线宽在100um以下；
激光器(2)、光学透镜组(3)、CCD摄像头(4)按设计安装至底板(1)上的螺孔，并固定良好；
CCD摄像头(4)、采集板卡(5)、计算机(6)电连接；
激光器(2)、光学透镜组(3)通过光纤连接。
本实用新型多通道微流控芯片单元检测系统中，光学系统即光学透镜组光学中心与CCD芯片中心处于同一水平位置，激光器发出的激光经过透镜组聚焦焦点与CCD成像焦点位置一致。
本实用新型多通道微流控芯片单元检测系统中，底板(1)、激光器(2)、光学透镜组(3)、CCD摄像头(4)在底板上固定良好；并可以在一定范围内进行微调，以适应不同微流控芯片的尺寸和设计。
本实用新型多通道微流控芯片单元检测系统中，采集板卡(5)采用串行接口，采集速率快，运行稳定，计算机(6)可以高速稳定的记录、存储荧光信号。
本实用新型多通道微流控芯片单元检测系统中，所述底板(1)可以为金属材料、表面氧化，光洁度范围为3.2～6；所述激光器(2)为半导体激光器，外壳为金属外壳，配有稳压电源和控制器。
本实用新型多通道微流控芯片单元检测系统与文献报道多通道检测系统相比，具有下述优点：
1系统设计简单，加工制造成本低廉。
2计算机软件设计合理简便，无需太高的数据输入输出要求。
3采集灵敏度高，应用范围宽，适合多种不同染料的应用，并可以有潜在的开发多色荧光检测的优势。
附图说明：
图1为多通道微流控芯片单元检测系统俯视图。
具体实施方式：
如附图所示多通道微流控芯片单元检测系统，由底板(1)、激光器(2)、光学透镜组(3)、CCD摄像头(4)、采集板卡(5)、计算机(6)组成；底板(1)为长方形，底部一侧有固定螺孔；激光器(2)为长方体，固定于底板(1)上部，激光束由光纤引导至光学透镜组的光学中心；光学透镜组(3)固定于底板(1)上的相应位置，将光纤发出的激光束进行聚焦准直；将多通道微流控芯片放置在合适的位置，即激光束聚焦处；窄线激光同时激发多通道微流控芯片上多个通道内的荧光染料发出荧光，荧光由CCD摄像头(4)采集，并由采集板卡(5)传输至计算机(6)记录信号，计算，积分，储存。

Claims (6)

1、一种多通道微流控芯片单元检测系统，其特征在于：系统主要由底板(1)、激光器(2)、光学透镜组(3)、CCD摄像头(4)、采集板卡(5)、计算机(6)组合而成；其中：
底板(1)上表面具有组件固定螺孔；
激光器(2)为半导体473nm激光器，功率20MW；
光学透镜组(3)具有使激光器发出的激光束聚焦成一4mm长窄线的功能，窄线宽小于100微米；
激光器(2)、光学透镜组(3)、CCD摄相头(4)固定在底板(1)上；
CCD摄像头(4)、采集板卡(5)、计算机(6)电连接；
激光器(2)、光学透镜组(3)通过光纤连接。
2、按权利要求1所述多通道微流控芯片单元检测系统，其特征在于：激光器发出的激光经过透镜组聚焦焦点与CCD成像焦点位置一致。
3、按权利要求1所述多通道微流控芯片单元检测系统，其特征在于：光学透镜组光学中心与CCD芯片中心处于同一水平位置。
4、按权利要求1或2所述多通道微流控芯片单元检测系统，其特征在于：所述底板(1)为经表面氧化的铝合金材料平板。
5、按权利要求1所述多通道微流控芯片单元检测系统，其特征在于：光学透镜组和CCD的焦距和成像距离在规定范围内调整。
6、按权利要求1所述多通道微流控芯片单元检测系统，其特征在于：采集板卡采用串行接口。
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