TWI690703B - 用於微流體晶片之顯微影像設備 - Google Patents

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柯文謙
陳柏齡
史宗鑫
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Abstract

一種用於微流體晶片之顯微影像設備，包含機殼模組，及安裝於機殼模組的影像擷取裝置與承載模組。該影像擷取裝置包括可被上下調移的顯微影像模組。承載模組包括驅動單元，及可被該驅動單元驅動位移的承載架，承載架具有多個上下貫穿的檢測孔，透過承載模組可帶動微流體晶片水平位移，而使分別對準該等檢測孔的反應槽逐一位移至顯微影像模組取像路徑的設計，能達到快速序列化擷取位於承載架上的微流體晶片的多個反應槽影像，可達精確定位、快速對焦與一致性的影像擷取目的，是一種相當創新的顯微影像設備設計。

Description

用於微流體晶片之顯微影像設備
本發明是有關於一種影像設備，特別是指一種顯微影像設備。
生物及化學檢測之方法，例如: 藥物耐受性檢測(Antimicrobial susceptibility testing, AST)、核酸檢測(Nucleic acid detection)、生化反應測試(Biochemical reaction test)、酵素免疫吸附分析法(Enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)、蛋白質交互作用試驗(Protein-protein interaction test)及農藥檢測(Pesticide testing)等，其流程普遍需要大量之人工操作步驟。當待測定標的數量眾多時，機械性添加樣品和試劑的動作容易延長測定之時間，並造成試驗流程之不便。
96孔盤在生物及化學之檢測上已經成為標準化之操作平台，在中小型的實驗室普遍仰賴人工使用多爪微量分注器(Multichannel pipettes)進行試驗樣品添加，中大型實驗室則可以運用自動化分注設備進行樣品添加。透過八爪微量分注器仍然需要進行許多步驟，耗費許多檢測相關耗材，並且存在有人為操作的誤差可能性。自動化分注設備雖然可以解決人工操作上的不便性，但是機台昂貴、巨大，同時在儀器維護調整上，也較不容易。
微流體晶片(Microfluidics chips)是近年發展解決液體分注的一個具體方向，搭配不同類型的液體控制設計並結合微型化製程，可以簡化許多移液(Liquid manipulation)的流程，同時減少待測液體的需求體積。可應用在從小至大不同規模之實驗室內，且可應用領域包含有藥物測試、核酸檢測、生化反應、免疫反應檢測檢測等。現有Lab-on-a-disk流道設計及技術雖然已經可以解決部分的使用需求，但是在快速加樣、精準定量、多重樣品添加、防止試驗彼此之間干擾、防止液體回流、液體均勻分散及檢測結果再現性等面向，尚無法達到充份滿足檢測之需求，仍有改進空間。
傳統顯微影像設備下之鏡檢工作，需要仰賴專業人員在顯微影像系統下針對試片重複進行對焦及目標物搜尋，不僅耗費人力且因操作步驟繁複冗長而容易操作疲勞產生誤判、判讀前後標準不一，或是遺漏特定目標物等問題。鏡檢的計數工作上，也有計數不精確、步驟繁複等問題。結合XY滑台(XY table)之顯微鏡雖然可以解決部分傳統鏡檢工作之問題，然而XY滑台容易有失準的問題，當錯誤發生時，不容易發現與校正。結合自動化平台模組之顯微影像設備通常也具有體積龐大不易微型化、控制系統複雜、操作不易之缺點，而使自動化檢測不容易達成。環境光源之差異會造成擷取的影像一致性不佳。檢驗室條碼掃描的數量多重且繁覆，也容易發生錯誤的檢體與檢測結果之間的資料錯誤連結。
因此，本發明的目的，即在提供一種能改善先前技術之至少一個缺點的微流體晶片。
因此，本發明的另一目的，即在提供一種能改善先前技術之至少一個缺點的顯微影像設備。
於是，本發明用於微流體晶片之顯微影像設備，包含一個機殼模組，及安裝於該機殼模組的一個影像擷取裝置與一個承載模組。該機殼模組包括一個殼體，及一個安裝在該殼體且用以往下朝該殼體頂面進行照明之光源單元。該影像擷取裝置是安裝於該殼體，包括一個安裝於該殼體的對焦調整模組，及一個可被驅動上下位移地安裝於該對焦調整模組的顯微影像模組，該顯微影像模組包括一個位於該光源單元之照明範圍內並用以往上進行光學取像的物鏡單元、一個上下延伸組接於該物鏡單元下方之光學鏡筒，及一個設置在該光學鏡筒下方且可經由該光學鏡筒感測來自該物鏡單元之光學取像結果的光學感測單元。該承載模組包括一個安裝在該殼體的驅動單元，及一個安裝於該驅動單元且位於該物鏡單元上方的承載架，該承載架具有多個上下貫穿的檢測孔，並可被該驅動單元驅動水平位移而使其中一個檢測孔位移至該物鏡單元上方。
本發明之功效在於：透過該顯微影像設備之承載模組可帶動微流體晶片水平位移，並搭配對焦調整模組調整顯微影像模組上下位移的設計，相較於傳統顯微鏡及自動化顯微鏡系統，能達到快速序列化擷取位於承載架上的該微流體晶片的多個反應槽影像，以及精確定位、快速對焦與一致性的影像擷取目的，是一種相當創新的顯微影像設備設計。
本發明將就下面的實施例來做進一步說明，但應瞭解的是，以下實施例僅是供例示說明用，而不應被解釋為本發明的實施上的限制，且類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖1、11，本發明用於微流體晶片之顯微影像設備7之實施例，適用於訊號連接於一個控制系統800，方便使用者透過該控制系統800進行自動化控制，以進行一個微流體晶片3的檢測作業。所述控制系統800例如但不限於電腦，以及手機、平板電腦等行動裝置。
參閱圖2、3、4，該微流體晶片3可用於進行液體的多重反應槽定量添加，而能夠對一種液體同時進行多種實驗條件的檢測，並可於與該液體產生所需反應後，以該顯微影像設備7（示於圖1）對該微流體晶片3進行顯微影像擷取。所述液體可以是血液、尿液或其它體液製成之檢體、由微生物或細胞製成之檢體、由生物遺傳物質製成之檢體、由免疫物質製成之檢體，或者其它生化試劑與化學試劑，且實施時不以上述類型為限。
該微流體晶片3包括一個板片狀的晶片本體4、一個覆蓋固定在該晶片本體4頂面之封膜5，及多個設置於該晶片本體4的反應物6。該晶片本體4是由透明或不透明之疏水性材料製成，例如但不限於PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯，poly(methyl methacrylate)）、COP（環烯烴聚合物，Cyclo olefin polymer）、PC（聚碳酸酯，Polycarbonate）、PA（聚酰胺，Polyamide）與PP（聚丙烯，Polypropylene）等，具有一個上下軸向之旋轉中心40，且頂面設置有一個識別條碼30。此外，該晶片本體4頂面凹設有一個預存槽41、一個繞該旋轉中心40弧彎延伸成環形並間隔圍繞該預存槽41的定量流道42、多個沿該定量流道42長向間隔排列成環形的反應槽43、一個連通於該預存槽41與該定量流道42間的第一閥門通道44，及多個連通於該定量流道42與該等反應槽43間的第二閥門通道45。
該預存槽41是相對該旋轉中心40水平弧彎延伸，具有分別位於該旋轉中心40之徑向兩相反側的一個注入端411與一個排出端412，該排出端412至該旋轉中心40的距離大於該注入端411至該旋轉中心40的距離，且該預存槽41之凹陷深度是自其弧彎內側往其弧彎外側方向逐漸變深，以及從該注入端411往該排出端412方向逐漸變深。
該定量流道42具有一個弧彎延伸成環狀且間隔圍繞該預存槽41之進液槽部421、多個沿進液槽部421長向間隔排列且連通於該進液槽部421之弧彎外周側的定量槽部424、一個繞該旋轉中心40弧彎延伸成環形且間隔圍繞該等反應槽43的儲液槽部425、一個徑向連通於該進液槽部421與該儲液槽部425間的連通槽部426、一個連通於該儲液槽部425且相對該儲液槽部426徑向往內延伸之排氣閥門部427，及一個連通於該排氣閥門部427末端且位於該儲液槽部425徑向內側的排氣槽部428。
該進液槽部421是繞該旋轉中心40往逆時針方向螺旋延伸漸擴而逐漸遠離該旋轉中心40，具有一個靠近該旋轉中心40之第一端422，及一個遠離該旋轉中心40之第二端423。該連通槽部426是自該進液槽部421之該第二端423徑向往外突伸而連通於該儲液槽部425。該儲液槽部425是以其一端連通於該連通槽部426，並繞該旋轉中心40往逆時針方向弧彎延伸成環形，該排氣閥門部427是連通於該儲液槽部425之延伸末端。該排氣閥門部427之下凹深度小於該儲液槽部425與該排氣槽部428之下凹深度，該連通槽部426之下凹深度小該進液槽部421與該儲液槽部425之下凹深度。
參閱圖2、3、5，該第一閥門通道44是連通於該預存槽41之該排出端412與該進液槽部421之該第一端422間，且該第一閥門通道44之下凹深度小於該預存槽41及該進液槽部421之下凹深度。
該等反應槽43是介於排列成環形之該等定量槽部424與環形之該儲液槽部425間，且分別與該等定量槽部424相對應。該等第二閥門通道45是相對該旋轉中心40徑向延伸，而分別連通於該等定量槽部424與該等反應槽43間，且該等第二閥門通道45的徑向延伸長度是自該進液槽部421之該第一端422往該第二端423方向逐漸縮短，此外，每一第二閥門通道45之下凹深度小於各別之定量槽部424與各別之反應槽43的下凹深度，並小於該第一閥門通道44的下凹深度。
該預存槽41、該進液槽部421、該等定量槽部424、該等反應槽43、該儲液槽部425與該排氣槽部428之最適下凹深度範圍介於3~6 mm，在本實施例中，該預存槽41、該等反應槽43、該儲液槽部425與該排氣槽部428之下凹深度為5 mm，而該進液槽部421與該等定量槽部424之下凹深度為4.3 mm。每一定量槽部424之容積小於等於所對應之反應槽43容積，本實施例採用之單一定量槽部424容積為30 贡L, 單一反應槽43之容積為40 贡L。該第一閥門通道44之最適寬度範圍介於0.6~1 mm，最適下凹深度範圍介於0.4~0.5 mm，本實施例採用之寬度為1 mm，下凹深度為0.5 mm。每一第二閥門通道45之最適寬度範圍介於0.6~1 mm，最適下凹深度範圍介於0.1~0.35 mm，本實施例採用之寬度為1 mm，下凹深度為0.25 mm。該排氣閥門部427與該連通槽部426之下凹深度相同於該第一閥門通道44。
該封膜5同樣是由疏水性材料製成，例如但不限於PE（聚乙烯，Polyethylene）、PP（聚丙烯，Polypropylene）、PU（聚氨酯，Polyurethane）、TPU（聚氨酯，Thermoplastic Urethane）、BOPP（雙軸延伸聚丙烯膜，Biaxially Oriented Polypropylene）等氣密膜或防水透氣膜，是覆蓋封閉該預存槽41、該定量流道42、該等反應槽43、該第一閥門通道44與該等第二閥門通道45之頂側開口，且上下貫穿設置有一個連通該預存槽41之該注入端411的注入孔51，及一個連通該排氣槽部428之排氣孔52。
該等反應物6是固定於該等反應槽43之槽緣中，例如固定於每一反應槽43之底緣或周緣。該等反應物6是由特定試劑塗佈於該等反應槽43槽緣並經乾燥製成，可溶出分散於液體中，而與液體中之特定物質進行反應。該等反應物6例如但不限於抗生素、用以進行免疫鍵結反應之抗體、用以偵測特定遺傳物質之DNA探針，或其它可與液體中之特定物質反應的生化物質或化學物質等。
要以該微流體晶片3將液體定量分注於該等反應槽43，使分注填充於每一反應槽43之液體可與各別之反應物6進行反應時，可經由該封膜5之該注入孔51將預定體積的液體注入該預存槽41中。然後，將該微流體晶片3放置在一台離心機（圖未示），利用離心機驅動該微流體晶片3繞其旋轉中心40旋轉所產生之離心力，來進行該液體之定量分注。
藉由該微流體晶片3之該第一閥門通道44與該等第二閥門通道45的不同下凹深度結構設計，使得該微流體晶片3能透過不同旋轉速度所產生之離心力差異，來階段性操控液體自該預存槽41流向該等定量槽部424，以及操控液體自該等定量槽部424分別流動注入該等反應槽43，也就是說，可透過控制該微流體晶片3的旋轉速度，使該微流體晶片3進行該液體之定量分注時可區分為一個定量階段與一個分注階段。依據本第一實施例之該第一閥門通道44與該等第二閥門通道45的尺寸結構設計，當該微流體晶片3之轉速達到500 rpm時，會開始進入該定量階段，當該微流體晶片3之轉速達3000 rpm以上時，會開始進入該分注階段。
參閱圖3、6、7，在該定量階段的旋轉離心初期，藉由該預存槽41之弧彎內側部位相對高起的設計、該注入端411相對該排出端412高起的設計，以及該排出端412相對該注入端411較遠離該旋轉中心40的設計，使得液體會往離心力較大的該排出端412方向聚集，而會在離心過程中維持在該第一閥門通道44區域，有助於提高排空效率。當離心轉速達500rpm以上時， 所產生的離心力會迫使該液體越過該第一閥門通道44而開始注入該定量流道42之該進液槽部421的該第一端422，如圖6（B）所示。進入該進液槽部421的液體會繼續受離心力作用以及該進液槽部421之螺旋漸開結構設計，而逐漸往該第二端423方向流動，並同時陸續注滿每一個定量槽部424，由於越外圍位置的離心力越強，所以螺旋漸開結構設計的該進液槽部421可以促進液體充填於該等定量槽部424的效率。當該進液槽部421中的液體已填滿每一個定量槽部424，如圖7（C）所示，並被離心力驅動流至之該第二端423時，剩餘液體會經由該連通槽部426注入該儲液槽部425，並往該儲液槽部425延伸末端方向流動，而儲存於該儲液槽部425中，如圖7（D）所示。排氣槽部428與排氣閥門部427可在液體填充微流體晶片3之流道與槽部的過程中，使微流體晶片3內部之空氣排出。
參閱圖3、8，當離心轉速提高至3000 rpm以上時，便開始進行該分注階段。該微流體晶片3高速旋轉所產生的離心力會驅使該等定量槽部424內的液體越過該等第二閥門通道45，而分別注入該等反應槽43中。該等反應槽43內的反應物6會開始溶出分散於各別之反應槽43內的液體中，而開始與液體產生反應。
透過該微流體晶片3之槽道結構設計，以及分階段控制該微流體晶片3旋轉速度的設計，可將該預存槽41容裝之2~3 mL的液體精準定量分注至該等反應槽43，也就是可用以同時對大量反應槽43進行贡L等級的液體定量分注充填。且透過該定量流道42之該進液槽部421、該連通槽部426與該儲液槽部425之弧彎結構與連通結構設計，使得該微流體晶片3僅能利用往特定方向旋轉產生的離心力來將液體分注於該等反應槽43，此單向分注填充設計可確保每一個反應槽43皆能被穩定的定量填充。
此外，透過該晶片本體4之疏水性材質設計，以及該第一閥門通道44與該等第二閥門通道45之下凹深度較小，而相對高於相連通之其它槽道的設計，可防止相連通之兩槽道的液體在無作用力下產生交流現象，能有效避免分注充填在該等反應槽43的液體回流而交互污染或干擾。
實施時，在本發明之其它實施態樣中，該進液槽部421之螺旋漸擴設計非為必要，該進液槽部421與該儲液槽部425也不以弧彎延伸成環形為必要，只要設計成繞該旋轉中心40弧彎延伸狀，就可用以對該等定量槽部424對該等反應槽43進行液體定量分注填充，以及儲存剩餘液體。
再者，在本實施例中，該封膜5設計該排氣孔52的目的，是要在該定量階段進行液體定量時，讓槽道內的空氣排出，讓剩餘的液體能順利注入該儲液槽部425，但實施時，在本發明之另一實施態樣中，可將該封膜5改為防水透氣材質，而該封膜5可不設置該通氣孔，該封膜5例如但不限於PTFE（聚四氟乙烯，Polytetrafluoroethylene）、PU（聚氨酯，Polyurethane）、TPU（聚氨酯，Thermoplastic Urethane）、BOPP（雙軸延伸聚丙烯膜，Biaxially Oriented Polypropylene）之單層膜或是複合性材料膜，使得液體在流道中推進時，空氣能直接從該封膜5通透出，但是液體無法滲透出來。
參閱圖1、9、10，該顯微影像設備7包含一個機殼模組71，及安裝於該機殼模組71之一個影像擷取裝置72、一個承載模組73、一個條碼讀取模組74與一個控制模組75。
該機殼模組71包括一個中空的殼體711，及一個可上下位移地安裝於該殼體711之光源單元713。該光源單元713具有一個可上下調移定位地安裝於該殼體711之升降支架714、一個安裝於該升降支架714且位於該殼體711上方的蓋體715，及一個安裝於該蓋體715且可往下朝該影像擷取裝置72設置方向進行照明之發光件716。該蓋體715可被該升降支架714連動而在一個疊蓋遮蔽該殼體711頂側之收納位置，及一個間隔位於該殼體711上方之開啟位置間變化。
該影像擷取裝置72包括一個固定於該殼體711內之對焦調整模組721，及一個安裝於該對焦調整模組721且位於該發光件716之照明方向下方的顯微影像模組722。該對焦調整模組721可被該控制模組75控制而傳動該顯微影像模組722相對該承載模組73上下位移。
該顯微影像模組722包括一個固定於該對焦調整模組721且呈上下延伸中空管狀的光學鏡筒723、一個固定於該光學鏡筒723頂端且用以往上進行光學取像的物鏡單元724，及一個固定於該光學鏡筒723底端之光學感測單元725。該光學感測單元725是由CMOS感測器構成，可經由該光學鏡筒723感測來自該物鏡單元724之光學取像結果而得到一個影像資料。該光學鏡筒723是用於提供該物鏡單元724與該光學感測單元725間之適當光學距離，其長度需對應該物鏡單元724之放大倍率而設計，使該物鏡單元724之取像結果可於該光學感測單元725呈現清晰影像。實施時，該物鏡單元724之放大倍率可為10x、20x、40x或100x等，該物鏡單元724、該光學感測單元725及該光學鏡筒723可相配合用以擷取提供特定倍率的顯微放大影像，所述倍率例如100x、200x、300x或500x等。
該承載模組73包括一個固定於該殼體711中的驅動單元731，及一個安裝於該驅動單元731且位於該物鏡單元724上方的承載架732。該承載架732頂面凹設有一個用以供該微流體晶片3嵌置定位的定位槽733，並具有多個上下貫穿連通該定位槽733且繞其旋轉中心間隔排列，而分別位於該微流體晶片3之該等反應槽43下方的檢測孔734。該驅動單元731可被該控制模組75控制作動，而傳動該承載架732帶動該微流體晶片3相對該殼體711水平旋轉位移，使該等檢測孔734陸續位移至該物鏡單元724之光學取像路徑上，以供該顯微影像模組722對每一反應槽43進行顯微影像擷取。
該條碼讀取模組74是設置於該蓋體715，可被該控制模組75控制啟動，而往下掃描讀取該微流體晶片3上的該識別條碼30以得到一個識別資料。
參閱圖1、10、11，該控制模組75是設置於該殼體711中，且訊號連接於該發光件716、該對焦調整模組721、該光學感測單元725、該驅動單元731與該條碼讀取模組74，並用以訊號連接於該控制系統800。該控制模組75包括一個對焦控制單元751、一個晶片調移控制單元752、一個條碼讀取控制單元753、一個照明控制單元754，及一個輸出控制單元755。
該對焦控制單元751可被該控制系統800之一個對焦調整訊號觸發，而對應控制該對焦調整模組721傳動該顯微影像模組722上下位移，也就是調整該顯微影像模組722與該微流體晶片3間的距離，以達到對焦之目的。該晶片調移控制單元752可被該控制系統800之一個調移控制訊號觸發，而對應控制該驅動單元731驅轉該承載架732，使該承載架732帶動該微流體晶片3水平旋轉位移，而使特定之反應槽43位移對準該物鏡單元724。該條碼讀取控制單元753會被該控制系統800之一個讀取控制訊號觸發，而控制啟動該條碼讀取模組74。該照明控制單元754可被該控制系統800之一個調光控制訊號觸發，而對應調整該發光件716之照明亮度。該輸出控制單元755可將該條碼讀取模組74讀取之該識別資料與該顯微影像模組722取得之該影像資料綁定，並傳送至該控制系統800。
該顯微影像設備7搭配該微流體晶片3使用時，可在該微流體晶片3之該等反應槽43中的反應物6與待測之液體完成反應後，例如經過特定時間之細菌或細胞培養過程，或已經產生呈色反應等，將該微流體晶片3對應設置於該承載架732之該定位槽733中。接著，透過操作該控制系統800來控制該顯微影像設備7之作動，例如驅使該驅動單元731傳動該承載架732帶動該微流體晶片3旋轉位移，以使特定反應槽43對準該物鏡單元724，以及控制該對焦調整模組721傳動該顯微影像模組722相對該微流體晶片3上下位移以進行對焦，並擷取輸出該影像資料。該顯微影像設備7之該控制模組75會透過該輸出控制單元755將該微流體晶片3之該識別資料與該影像資料傳送至該控制系統800，以供進行影像分析處理。
參閱圖1、9，當將該顯微影像設備7關機不使用時，可驅使該升降支架714往下縮回該殼體711，而帶動該蓋體715變化至疊蓋於該殼體711頂側之收納位置，藉以罩蓋遮蔽該承載架732之該等檢測孔734，防止光學構件沾染灰塵。
參閱圖10、12，實施時，在本發明之另一實施態樣中，該機殼模組71還可在該殼體711上方架設一個遮擋於該發光件716與該承載架732間的擋光板717，該擋光板717具有一個上下貫穿且位於該物鏡單元724之光學取像路徑上的微孔718，該發光件716是往下朝該微孔718照明，該微流體晶片3可被驅轉而以其中一個反應槽43對應位移至該微孔718正下方，也就是位於該微孔718與該物鏡單元724。藉此結構設計，使得該顯微影像設備7可用於該微流體晶片3中之螢光物質的光學檢測。
綜上所述，透過該顯微影像設備7之水平旋轉與顯微影像垂直對焦的設計，可結合該微流體晶片3，達到快速序列化針對該微流體晶片3之多個反應槽43進行影像擷取之目的。相較於傳統顯微影像系統及自動化顯微影像系統，本發明顯微影像設備7更能達到精確定位、快速對焦之目的，旋轉之機構設計，相較於XY滑台之系統更安靜、靈敏且容易微型化。該光源單元713之該蓋體715與該發光件716之設計，可降低環境光源對影像擷取的干擾。該條碼擷取模組74則可使該微流體晶片3之條碼資訊和測定結果直接鏈結，降低人為資料錯誤輸入之步驟與錯誤資料連結的可能風險，是一種相當創新之顯微影像擷取設備。因此，確實可達到本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
200‧‧‧微流體晶片影像系統 3‧‧‧微流體晶片 30‧‧‧識別條碼 4‧‧‧晶片本體 40‧‧‧旋轉中心 41‧‧‧預存槽 411‧‧‧注入端 412‧‧‧排出端 42‧‧‧定量流道 421‧‧‧進液槽部 422‧‧‧第一端 423‧‧‧第二端 424‧‧‧定量槽部 425‧‧‧儲液槽部 426‧‧‧連通槽部 427‧‧‧排氣閥門部 428‧‧‧排氣槽部 43‧‧‧反應槽 44‧‧‧第一閥門通道 45‧‧‧第二閥門通道 47‧‧‧本體層 470‧‧‧穿孔 5‧‧‧封膜 51‧‧‧注入孔 52‧‧‧排氣孔 6‧‧‧反應物 7‧‧‧顯微影像設備 71‧‧‧機殼模組 711‧‧‧殼體 713‧‧‧光源單元 714‧‧‧升降支架 715‧‧‧蓋體 716‧‧‧發光件 717‧‧‧擋光板 718‧‧‧微孔 72‧‧‧影像擷取裝置 721‧‧‧對焦調整模組 722‧‧‧顯微影像模組 723‧‧‧光學鏡筒 724‧‧‧物鏡單元 725‧‧‧光學感測單元 73‧‧‧承載模組 731‧‧‧驅動單元 732‧‧‧承載架 733‧‧‧定位槽 734‧‧‧檢測孔 74‧‧‧條碼讀取模組 75‧‧‧控制模組 751‧‧‧對焦控制單元 752‧‧‧晶片調移控制單元 753‧‧‧條碼讀取控制單元 754‧‧‧照明控制單元 755‧‧‧輸出控制單元 800‧‧‧控制系統 900‧‧‧液體
本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是本發明用於微流體晶片之顯微影像設備的一個實施例搭配一個微流體晶片使用時的立體分解圖； 圖2是所述微流體晶片的立體圖； 圖3是所述微流體晶片的俯視圖； 圖4是圖3沿A-A線之剖面圖； 圖5是圖3沿B-B線之剖面圖； 圖6是所述微流體晶片被本發明顯微影像設備驅動進行液體之定量分注時的一個定量階段的流程示意圖，其中，（A）說明液體開始自一個預存槽注入一個第一閥門通道；（B）說明液體沿一個定量流道長向流動而開始定量注滿多個定量槽部； 圖7是類似圖6之視圖，其中，（C）說明該定量流道之全部定量槽部被定量注滿液體；（D）說明多餘之液體被驅動注入一個儲液槽部； 圖8是所述微流體晶片被本發明顯微影像設備驅動進行液體之定量分注時的一個分注階段的流程示意圖，其中，（A）說明每一定量槽部中的液體被驅動注入一個第二閥門通道；（B）說明每一個定量槽部的液體都已注入一個反應槽； 圖9是該實施例的立體圖，並說明一個蓋體位於一個收納位置時的情況； 圖10是該實施例的側剖圖； 圖11是該實施例的功能方塊圖；及 圖12是該實施例之的另一個實施態樣的側剖圖。
200‧‧‧微流體晶片影像系統
3‧‧‧微流體晶片
30‧‧‧識別條碼
4‧‧‧晶片本體
5‧‧‧封膜
7‧‧‧顯微影像設備
71‧‧‧機殼模組
711‧‧‧殼體
713‧‧‧光源單元
714‧‧‧升降支架
715‧‧‧蓋體
716‧‧‧發光件
73‧‧‧承載模組
731‧‧‧驅動單元
732‧‧‧承載架
733‧‧‧定位槽
734‧‧‧檢測孔
74‧‧‧條碼讀取模組

Claims (7)

  1. 一種用於微流體晶片之顯微影像設備包含： 一個機殼模組，包括一個殼體，及一個安裝在該殼體且用以往下朝該殼體頂面進行照明之光源單元； 一個影像擷取裝置，安裝於該殼體，包括一個安裝於該殼體的對焦調整模組，及一個安裝於該對焦調整模組的顯微影像模組，該顯微影像模組可被該對焦調整模組驅動上下位移，並包括一個位於該光源單元之照明範圍內並用以往上進行光學取像的物鏡單元、一個上下延伸組接於該物鏡單元下方之光學鏡筒，及一個設置在該光學鏡筒下方且可經由該光學鏡筒感測來自該物鏡單元之光學取像結果的光學感測單元；及 一個承載模組，包括一個安裝在該殼體的驅動單元，及一個安裝於該驅動單元且位於該物鏡單元上方的承載架，該承載架具有多個上下貫穿的檢測孔，並可被該驅動單元驅動水平位移而使其中一個檢測孔位移至該物鏡單元上方。
  2. 如請求項1所述之用於微流體晶片之顯微影像設備，其中，驅動單元是驅動該承載架水平旋轉位移，該承載架之該等檢測孔是繞其旋轉軸心間隔排列。
  3. 如請求項1述之用於微流體晶片之顯微影像設備，其中，該光源單元包括一個可上下調移定位地安裝於該殼體之升降支架、一個固定於該支撐桿且位於該殼體上方之蓋體，及一個安裝於該蓋體且可往下朝該殼體照明的發光件。
  4. 如請求項3所述之用於微流體晶片之顯微影像設備，其中，該機殼模組還具有一個設置於該機殼上方且遮擋於該承載架與該發光件間的擋光板，該擋光板具有一個上下貫穿且位於該物鏡單元的光學取像路徑上，並可使該發光件之照明光線往下穿透射向該物鏡單元的微孔。
  5. 如請求項1或2所述之用於微流體晶片之顯微影像設備，適用於訊號連接一個控制系統，該顯微影像設備還包含一個用以訊號連接於該控制系統，並訊號連接於該對焦調整模組與該驅動單元的控制模組，該控制模組包括一個對焦控制單元、一個晶片調移控制單元，及一個輸出控制單元，該對焦控制單元可被該控制系統之一個對焦調整訊號觸發，而對應控制該對焦調整模組上下調移該顯微影像模組，該晶片調移控制單元可被該控制系統之一個調移控制訊號觸發，而對應控制該驅動單元驅動該承載架位移，以使另一個檢測孔位於該物鏡單元之光學取像路徑上，該輸出控制單元可將該光感測單元感測得到之一個影像資料輸出至該控制系統。
  6. 如請求項5所述之用於微流體晶片之顯微影像設備，還包含一個訊號連接於該控制模組之條碼讀取模組，該控制模組還包括一個條碼讀取控制單元，該條碼讀取控制單元會被該控制系統之一個讀取控制訊號觸發，而控制該條碼讀取模組掃描讀取一個識別條碼以得到一個識別資料，該輸出控制單元會將該影像資料與該識別資料綁定並傳送至該控制系統。
  7. 如請求項5所述之用於微流體晶片之顯微影像設備，其中，該控制模組還包括一個照明控制單元，該照明控制單元會被該控制系統之一個調光控制訊號觸發，而對應控制該光源單元之照明亮度。
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