一种多样品多指标微流控光学检测系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种多样品多指标微流控光学检测系统，包括光电检测模块、智能化旋转系统和微流控芯片。光电检测模块由LED光源、光通路、光电池感应器和光电传感器组成；智能化的旋转系统包括电机、芯轴和一套驱动程序。驱动程序控制电机运行，电机驱动芯轴转动以带动微流控芯片或者LED光源旋转；LED光源数量和分布情况与微流控芯片检测池一致。所述微流控芯片为圆盘形，设有生化试剂的透明检测池。应用时，智能化旋转系统带动微流控芯片或者LED光源转动，将固定特定生化试剂的检测池与其最佳吸收波长相同的LED光源对准，测定吸光度值。本发明具有一台仪器能应用于多种多样品多检测指标微流控芯片的检测，仪器利用率高等优点。
【专利说明】
一种多样品多指标微流控光学检测系统
技术领域
[0001] 本发明涉及光学检测仪器的技术领域，具体涉及一种多样品多指标微流控光学检 测系统。
【背景技术】
[0002] 微流控技术属于新兴技术领域，在生命科学、化学、生物医药和环境保护等领域发 挥着越来越重要的作用。微流控技术在具体应用时通常需要使用光学仪器来进行检测结果 的分析，但是鉴于常规光学仪器在微流控领域应用的局限性，通常一台仪器只能应用于一 种微流控芯片的检测，这严重制约了微流控芯片技术的应用发展。
【发明内容】
[0003] 为了解决以上微流控芯片技术应用中的难题，本发明将智能化旋转系统引入传统 的微流控芯片检测仪，通过在仪器内安装不同波长的LED光源，并将特定试剂固定在所述微 流控芯片特定位置内，然后旋转LED光源或者微流控芯片，将芯片内固定特定试剂的检测池 与相对应波长的LED光源对准，完成光学检测。
[0004] 本发明提供一种多样品多指标微流控光学检测系统，其特征在于:包括光电检测 模块、智能化旋转系统和微流控芯片；
[0005] 所述光电检测模块由LED光源、光通路、光电池感应器和光电传感器组成；
[0006] 所述智能化的旋转系统包括电机、芯轴和一套驱动程序。驱动程序控制电机运行， 电机驱动芯轴转动以带动微流控芯片或者LED光源旋转；
[0007] 所述微流控芯片为圆盘形，包括芯片体和内部固定的生化试剂，其中芯片圆心位 置设有卡槽与智能化旋转系统相连接，圆心外围设有透明检测池置于所述光通路。
[0008] 所述LED光源和微流控芯片处于两个平行的平面上。
[0009] 所述LED光源和检测池呈圆形分布，两者半径相等，数量均为n，n等于或者大于2， 任意相邻2个光源与圆心连线之间的夹角
，任意相邻2个检测池与圆心连线之间的 夹角
[0010]所述LED光源为任意波长，不同波长LED按照一定规律进行排列形成组合，每组组 合光源数量为1个至个(n为偶数时），或者1至
个(n为奇数时)为1组。
[0011]当光源固定时，智能化旋转系统带动微流控芯片旋转；当微流控芯片固定时，智能 化选择系统带动L E D光源旋转；微流控芯片和L E D光源每次转动的角度为：
[0012]处于两个平行面上的LED光源和微流控芯片可替换成内圆和外圆的三维立体结 构，其中，LED光源可置于内圆也可至于外圆，其中微流控芯片可替换成比色皿。
[0013]所述光电检测模块的LED光源可替换成钨灯、氘灯。
[0014]应用时，智能化旋转系统带动微流控加芯片或者LED光源转动，将固定特定试剂的 检测池与其最佳吸收波长相同的LED光源对准，测定吸光度值。
[0015] 本发明的创新点和优点如下:本发明将智能化旋转系统引入传统的微流控芯片检 测仪，适用于多种样品多种检测指标微流控芯片的光学检测。智能化旋转系统的引入，让仪 器变得灵活，一台仪器可用于多种微流控芯片，且同时检测多项指标，突破了传统微流控芯 片检测仪只能用于一种微流控芯片或者一种检测指标的局限性，显著提高了仪器的利用 率。
[0016] 说明书附图
[0017] 图1:一种多样品多指标微流控检测系统组成示意图。其中1:光电检测模块；1.1: LED光源；1.2:光通路；1.3:光电池感应器;1.4:光电传感器;2:智能化旋转系统;2.1:电机； 2.2:芯轴;3:微流控芯片；
[0018]图2:-种使用三种不同波长的多样品多指标组合芯片示意图。其中3.1:固定化的 生化试剂;3.2:卡槽;3.3:芯片体;3.4:检测池。
[0019] 图3:-种LED组成和分布示意图。其中1.11、1.12、1.13、1.14、1.15、1.16和1.17、 1 ? 18、1 ? 19、1 ? 110、1 ? 111、1 ? 112分别是~、~、~、~、~、~波长的LED灯。
[0020] 图4: 一种使用四种不同波长的多样品四指标组合微流控芯片示意图。 具体实施例 [0021] 实施例1
[0022]下面结合附图对一种多样品多指标微流控检测系统作更进一步的说明，但本发明 不局限于以下实施例。
[0023]如图1所示，本发明提供的一种多样品多指标微流控光学检测系统，其特征在于： 包括1光电检测模块、2智能化旋转系统和3微流控芯片；
[0024] 所述光电检测模块由1. 1LED光源、1.2光通路、1.3光电池感应器和1.4光电传感器 组成；
[0025] 所述智能化的旋转系统包括2.1电机、2.2芯轴和一套驱动程序。驱动程序控制电 机运行，电机驱动芯轴转动以带动微流控芯片或者LED光源旋转；
[0026] 所述LED光源和微流控芯片处于两个平行的平面上。
[0027] 所述LED光源和检测池呈圆形分布，两者半径相等，数量均为n，n等于或者大于2， 任意相邻2个光源与圆心连线之间的夹角
1，任意相邻2个检测池与圆心连线之间的 夹角
[0028] 所述LED光源为任意波长，不同波长LED按照一定规律进行排列形成组合，每组组 合光源数量为1个至个(n为偶数时），或者1至'
个(n为奇数时)为1组。
[0029]当光源固定时，智能化旋转系统带动微流控芯片旋转；当微流控芯片固定时，智能 化选择系统带动L E D光源旋转；微流控芯片和L E D光源每次转动的角度为：
[0030] 处于两个平行面上的LED光源和微流控芯片可替换成内圆和外圆的三维立体结 构，其中，LED光源可置于内圆也可至于外圆，其中微流控芯片可替换成比色皿。
[0031] 所述光电检测模块的LED光源可替换成钨灯、氘灯。
[0032]具体如图2所示，所述一种使用三种不同波长的多样品多指标组合芯片为圆盘形， 包括3.3芯片体和内部固定的3.1生化试剂，其中芯片圆心位置设有3.2卡槽与智能化旋转 系统相连接，圆心外围设有透明3.4检测池置于所述光通路。
[0033]如图3所示，一种多功能组合型微流控检测系统的光电检测模块由12个LED光源、 12个光通路和12个检测电路组成，任意两个LED光源与圆心的连线夹角为30°。1.11、1.12、 1.13、 1.14、1.15、1.16和1.17、1.18、1.19、1.110、1.111、1.112分别对应人1、人2、人3、人4、人5、入6 共6种不同波长的LED光源组成。
[0034]如图2所示的一种使用三种不同波长的多样品多指标组合芯片设有12个检测池， 任意两个检测池中心与圆心的连线夹角为30°。检测池内固定的生化试剂3.11、3.14、3.17、 3.10最佳吸收波长为心，3.12、3.15、3.18、3.111最佳吸收波长为人 2,3.13、3.16、3.19、3.112 最佳吸收波长为A3，即3个波长的光源组成一个组合。应用时，智能化旋转系统先将固定生 化试剂3.11、3.12、3.13的检测池对准图3所示的LED光源1.11、1.12、1.13(对应的波长为 入1、入2、A 3)，则固定生化试剂3.17、3.18、3.19的检测池对准LED光源1.17、1.18、1.19(对应的 波长为h、A 2、A3)，进行第一次吸光度检测;然后，智能化旋转系统将芯片逆时针旋转90°，固 定生化试剂3.14、3.15、3.16的检测池对准LED光源1.11、1.12、1.13,固定生化试剂3.110、 3. Ill、3.112的检测池对准LED光源1.17、1.18、1.19，进行第二次吸光度检测，最终完成一 张组合芯片的检测。反之，顺时针旋转也可，不同的是顺时针旋转90°后，固定生化试剂 3.110、3.111、3.112的检测池对准1^0光源1.11、1.12、1.13，固定生化试剂3.14、3.15、3.16 的检测池对准LED光源1.17、1.18、1.19。
[0035] 实施例2
[0036] 如图4所示，一种使用四种不同波长的多样品多指标组合微流控芯片，共有12个检 测池，任意两个检测池中心与圆心的连线夹角为30°。检测池内固定的生化试剂3.121、 3.125、 3.129 最佳吸收波长为 A3,3.122、3.126、3.1210 最佳吸收波长为 A4,3.123、3.127、 3.1211最佳吸收波长为&，3.124、3.128、3.1212最佳吸收波长为&，8卩4个波长的光源组成 一个组合。应用时，智能化旋转系统先将固定生化试剂3.121、3.122、3.123、3.124的检测池 对准如图3所示的1.13、1.14、1.15、1.16的1^0光源(对应的波长为人 3、\4、\5、\6)，进行第一 次吸光度检测；然后智能化旋转系统将芯片逆时针旋转120°，将固定生化试剂3.125、 3.126、 3.127、3.128的检测池对准1.13、1.14、1.15、1.16的LED光源进行第二次检测；智能 化旋转系统再将芯片逆时针旋转120°，将固定生化试剂3.129、3.1210、3.1211、3.1212的检 测池对准1.13、1.14、1.15、1.16的LED光源完成第三检测，即完成整张芯片的检测。反之，顺 时针旋转120°也可，不同的是第一次检测完毕后的顺时针旋转120°，先将固定生化试剂 3.129、3.1210、3.1211、3.1212 的检测池对准1.13、1.14、1.15、1.16 的 LED 光源完成第二次 检测；再次顺时针旋转120°，再将固定生化试剂3.125、3.126、3.127、3.128的检测池对准 1.13、 1.14、1.15、1.16的LED光源完成第三次检测。
【主权项】
1. 一种多样品多指标微流控光学检测系统，其特征在于:包括光电检测模块、智能化旋 转系统和微流控芯片； 所述光电检测模块由LED光源、光通路、光电池感应器和光电传感器组成； 所述智能化的旋转系统包括电机、芯轴和一套驱动程序； 所述微流控芯片为圆盘形，包括芯片体和内部固定的生化试剂，其中芯片圆心位置设 有卡槽与智能化旋转系统相连接，圆心外围设有透明检测池。2. 根据权利要求1所述的光学检测系统，其特征在于:所述LED光源和微流控芯片处于 两个平行的平面上。3. 根据权利要求1和权利要求2所述的光学检测系统，其特征在于:所述LED光源和检测 池呈圆形分布，两者半径相等，数量均为n，n等于或者大于2,任意相邻2个光源与圆心连线 之间的夹角，任意相邻2个检测池与圆心连线之间的4. 根据权利要求1所述的光学检测系统，其特征在于:所述LED光源为任意波长，不同波 长LED按照一定规律进行排列形成组合，每组组合光源数量为1个至个(η为偶数时），或者?个(η为奇数时)为1组。5. 根据权利要求1所述的光学检测系统，其特征在于：当光源固定时，智能化旋转系统 带动微流控芯片旋转；当微流控芯片固定时，智能化选择系统带动LED光源旋转;微流控芯 片和LED光源每次转动的角度为：6. 根据权利要求1所述的光学检测系统，其特征在于：处于两个平行面上的LED光源和 微流控芯片可替换成内圆和外圆的三维立体结构，其中，LED光源可置于内圆也可至于外 圆，其中微流控芯片可替换成比色皿。7. 根据权利要求1所述的光学检测系统，其特征在于:所述光电检测模块的LED光源可 替换成钨灯、氘灯。
【文档编号】G01N21/01GK105928893SQ201610355496
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月23日
【发明人】叶嘉明, 陈秋英, 杨平, 章诗校, 冯何凯, 范真真, 荣莉
【申请人】杭州霆科生物科技有限公司