CN105403716B - 配合微流控芯片观测的固定装置及微流控芯片观测*** - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种配合微流控芯片观测的固定装置，包括支架、二维移动平台、反光镜、支撑板和芯片夹具，所述二维移动平台连接于所述支架并可驱动所述支架在二维平面内移动，所述支撑板和反光镜安装于所述支架上，所述支撑板上开设有透光槽，所述反光镜对应于所述透光槽的正下方，所述芯片夹具安装于所述支撑板的上表面。本发明固定装置配合体视显微镜观测微流控芯片上小尺寸的待测目标，“反光镜‑微流控芯片‑检测镜头”的相对位置，方便实验结果观察。通过二维移动，方便实验过程中目标检测物的寻找，避免人为误差，装置简单便携。

Description

配合微流控芯片观测的固定装置及微流控芯片观测***

技术领域

本发明属于微流控技术领域，特别提供了一种便于观测微流控芯片上微结构的装置。

背景技术

微流控芯片技术(Microfluidics)是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力，已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。

微流控技术由于其试剂消耗少，反应时间快，检测通量高，***集成性强等特点，广泛应用于科研领域。然而其关键结构微米级的尺寸，对观测过程带来了极大的挑战。由于微流控芯片实验过程通常需要体视显微镜配合进行观察，体视显微镜基本不配置可调节载物台和光源。目前科研工作者往往采用手动调节微流控芯片，以寻找观测目标的方法。微米级的目标常常需要较长时间才能找到，而且手动调节误差较大，很难实现检测目标位于观测视野中心处，加之无载物台和固定装置对微流控芯片进行固定，微流控芯片容易产生位移，对观测产生影响。

利用体视显微镜观测微流控芯片结构，常常要借助于外来光源，尤其涉及到高速摄像时，需要借用卤素光源等，如果不固定“光源-微流控芯片-检测镜头”的位置的话，不同试验阶段拍摄的照片的对比度完全不同，对于图像批量处理造成困难，造成后期反复的实验图像处理过程。

发明内容

本发明的目的在于提供一种配合微流控芯片观测的固定装置，能够配合体视显微镜观测微流控芯片上的微观待测目标。。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本申请实施例公开了一种配合微流控芯片观测的固定装置，包括支架、二维移动平台、反光镜、支撑板和芯片夹具，所述二维移动平台连接于所述支架并可驱动所述支架在二维平面内移动，所述支撑板和反光镜安装于所述支架上，所述支撑板上开设有透光槽，所述反光镜对应于所述透光槽的正下方，所述芯片夹具安装于所述支撑板的上表面。

优选的，在上述的配合微流控芯片观测的固定装置中，所述芯片夹具包括两根相对设置的支撑杆，两根所述支撑杆分别位于所述透光槽的两侧，两根所述支撑杆之间连接有定位支架和外限位块，所述定位支架和外限位块分别位于所述支撑杆的两端，所述定位支架和外限位块之间设有内限位块，所述内限位块滑动于所述支撑杆上，所述内限位块和所述外限位块之间设有弹簧，所述内限位块和定位支架之间形成有用以对微流控芯片进行夹持的空间。

优选的，在上述的配合微流控芯片观测的固定装置中，所述内限位块的两端分别套设于所述支撑杆上。

优选的，在上述的配合微流控芯片观测的固定装置中，所述弹簧套设于所述支撑杆上。

优选的，在上述的配合微流控芯片观测的固定装置中，所述支架包括位于所述支撑板下方的底板，所述底板和支撑板之间支撑有立柱，所述反光镜固定于所述底板的上表面，所述二维移动平台固定于所述底板的下表面。

优选的，在上述的配合微流控芯片观测的固定装置中，所述立柱为双头螺杆。

优选的，在上述的配合微流控芯片观测的固定装置中，所述二维移动平台的调节精度为微米级。

相应的，本申请还公开了一种微流控芯片观测***，包括：

所述的固定装置；

显微镜，对应位于所述透光槽的上方。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1.本发明固定装置配合体视显微镜观测微流控芯片上小尺寸的待测目标；

2.本发明通过配置的二维移动平台，单次调节精度为微米级，解决了手动调节微流控芯片的费时费力的问题；

3.本发明通过配置反光镜，位置固定，配合外置光源，解决了高速摄像光源强度不足的问题；

4.“反光镜-微流控芯片-检测镜头”位置相对固定，获得的照片背景一致，能够进行批量处理；

5.本发明装置简单易用，价格低廉，可扩展性极强。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示为本发明具体实施例中配合微流控芯片观测的固定装置的立体结构示意图；

图2所示为本发明具体实施例中配合微流控芯片观测的固定装置的侧视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，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的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。

参图1和图2所示，配合微流控芯片观测的固定装置，包括支架1、二维移动平台2、反光镜3、支撑板4和芯片夹具5，二维移动平台2连接于支架1并可驱动支架1在二维平面内移动，支撑板4和反光镜3安装于支架1上，支撑板4上开设有透光槽401，反光镜3对应于透光槽401的正下方，芯片夹具5安装于支撑板4的上表面。

在该技术方案中，二维移动平台为XY轴精密移动平台，XY轴精密移动平台可以实现X、Y轴自由度；在一优选实施例中，其行程：±12.5mm；导轨类型：V型交叉滚柱导轨；最小刻度:10um；精度：0.01mm。

进一步的，芯片夹具5包括两根相对设置的支撑杆501，两根支撑杆501分别位于透光槽401的两侧，两根支撑杆501之间连接有定位支架502和外限位块503，定位支架502和外限位块503分别位于支撑杆501的两端，定位支架502和外限位块503之间设有内限位块504，内限位块504滑动于支撑杆501上，内限位块504和外限位块503之间设有弹簧505，内限位块504和定位支架502之间形成有用以对微流控芯片6进行夹持的空间。内限位块504的两端分别套设于支撑杆501上。弹簧505套设于支撑杆501上。

在该技术方案中，通过可压缩的内限位块504，可以将微流控芯片夹持在内限位块和定位支架之间。

组装时，首先按照“外限位块-弹簧-内限位块”的顺序，将上述结构依次安装到支撑杆上，将支撑杆组装到定位支架两端的圆孔中，然后通过4个定位螺钉将定位支架和支架结构支撑板固定在一起，将微流控芯片放置于内限位块和对应的定位支架之间，通过两个限位螺钉固定外限位块的位置，外限位块限制弹簧和内限位块的位置，从而起到固定微流控芯片的目的。

需要说明的是，芯片夹具的材质和连接方式不限于该技术方案，只要能达到芯片夹具和支架结构相对位置不变，并能够固定微流控芯片的位置即可。

进一步地，支架1包括位于支撑板下方的底板101，底板101和支撑板4之间支撑有立柱102，反光镜3固定于底板101的上表面，二维移动平台2固定于底板101的下表面。立柱102优选为双头螺杆。

在该技术方案中，立柱102优选设置有4个，其排列呈矩形外框。

进一步地，底板101的中心部位加工有多个内螺纹孔1011，螺纹孔的位置与二维移动平台上的螺纹孔位置对应，通过定位螺钉与螺母的配合，实现底板与二维移动平台之间的固定。

在该技术方案中，二维移动平台和支架的连接不限于螺钉定位的方式，还可以采用胶粘等方式，只要能够限定二维移动平台和支架结构的相对位置即可。

进一步地，底板101四角位置加工4个内螺纹孔1012，这些螺纹孔通过上下螺母和双头螺杆102的底端连接，双头螺杆102的顶端连接支撑板4，通过调节双头螺杆和底板的相对位置，实现调节底板和支撑板间距的目的。

支撑板4四角位置加工有和底板101对应的4个内螺纹孔402，双头螺杆102的顶端穿过内螺纹孔402并通过定位螺母403连接。在保证通槽能够支撑微流控芯片的情况下，透光槽401可以尽量扩大，便于较大待测目标的观测。

在该技术方案中，支架结构整体材料不限，可以是聚合物或者金属材质。支撑板和底板的连接方式不限，不限于双头螺杆固定，能够实现整体支架结构的相对位置不变，上下板具体足够放置反光镜即可，且支撑板和底板的相对距离可以调节最佳。

底板和支撑板的材质可以为金属或聚合物薄板，也可以为其他硬质材料，厚度大于5mm，以便于螺纹孔的加工和螺杆的固定。

进一步地，反光镜通过在底板对应位置处加工凹槽，以固定反光镜底座，必须保证反光镜中心线和支撑板透光槽中心线对齐，并确保反光镜镜面覆盖微流控芯片目标观测位置。

在该技术方案中，反光镜和底板的连接方式不限于定位槽，只要保持反光镜和支架结构的相对位置不变即可，可以通过反光镜和支撑板或者底板之间的机械结构或者胶黏的方式实现。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…...”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (7)

1.一种配合微流控芯片观测的固定装置，其特征在于，包括支架、二维移动平台、反光镜、支撑板和芯片夹具，所述二维移动平台连接于所述支架并可驱动所述支架在二维平面内移动，所述支撑板和反光镜安装于所述支架上，所述支撑板上开设有透光槽，所述反光镜对应于所述透光槽的正下方，所述芯片夹具安装于所述支撑板的上表面，所述芯片夹具包括两根相对设置的支撑杆，两根所述支撑杆分别位于所述透光槽的两侧，两根所述支撑杆之间连接有定位支架和外限位块，所述定位支架和外限位块分别位于所述支撑杆的两端，所述定位支架和外限位块之间设有内限位块，所述内限位块滑动于所述支撑杆上，所述内限位块和所述外限位块之间设有弹簧，所述内限位块和定位支架之间形成有用以对微流控芯片进行夹持的空间。

2.根据权利要求1所述的配合微流控芯片观测的固定装置，其特征在于：所述内限位块的两端分别套设于所述支撑杆上。

3.根据权利要求1所述的配合微流控芯片观测的固定装置，其特征在于：所述弹簧套设于所述支撑杆上。

4.根据权利要求1所述的配合微流控芯片观测的固定装置，其特征在于：所述支架包括位于所述支撑板下方的底板，所述底板和支撑板之间支撑有立柱，所述反光镜固定于所述底板的上表面，所述二维移动平台固定于所述底板的下表面。

5.根据权利要求4所述的配合微流控芯片观测的固定装置，其特征在于：所述立柱为双头螺杆。

6.根据权利要求1所述的配合微流控芯片观测的固定装置，其特征在于：所述二维移动平台的调节精度为微米级。

7.一种微流控芯片观测***，其特征在于，包括：

权利要求1至6任一所述的固定装置；

显微镜，对应位于所述透光槽的上方。