CN105823727B - 一种微流控检测装置和*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种微流控检测装置，包括：底座、加样装置和负压泵，加样装置位于底座上方，其中，底座上具有芯片槽和废液槽；加样装置包括旋转圆盘、气缸和储液管，其中旋转圆盘和气缸固定连接；旋转圆盘上具有多个固定位，使用时储液管放置于固定位中；检测时，待检测的微流控芯片放置在芯片槽中，通过气缸调节旋转圆盘的高度，并控制旋转圆盘旋转，以使储液管位于微流控芯片的注液口的上方，微流控芯片的出液口与负压泵连接，负压泵用于将废液注入废液槽中。本发明还公开了一种微流控检测***。利用本发明可实现高效快速的微流控检测。
Description
技术领域
本发明涉及微流控芯片技术，具体涉及一种微流控检测装置和***。
背景技术
微流控技术是近些年新发展起来的一项技术，该技术以分析化学为主，在微米级结构中操控流体，进行反应检测，具有体积小、试剂和样品用量少、可以多样品多指标同时检测等优点。以往需要样品量为几毫升的检测，在采用微流控芯片技术后，仅需要几微升的样品量，大大节省了样本和试剂的消耗量，而且性能指标优于通常的检测方法，具有广泛的应用前景和重要的应用价值。
微流控芯片是微流控技术实现的主要平台，其主要特征在于通过控制流体在微流通道内的流动，完成芯片***的各项功能。目前，微流控芯片***中微流体的驱动与控制是通过以各种形式整合在芯片中的泵(或者外接的泵)与各种形式的阀体配合使用实现的，因此目前的微流控分析检测仪器大多处于手工半自动的状态，并且仪器价格昂贵、体积庞大、操作不方便。纵观微流控检测领域，现有的微流控检测装置有些结构简单，流体控制功能单一，有些虽然能实现微流体各种形式的控制，但是结构较为复杂，加工困难，成本昂贵，不利于大批量生产。而且，现有的微流控检测装置大多因为芯片中的阀体功能不理想而需配备各种体积庞大的微流体控制设施，这显然不符合微流控芯片技术的微型化、便携化要求，无法满足微流控芯片处理复杂流体的需求。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种微流控检测装置和***，可实现高效快速的微流控检测。
一方面，本发明提供一种微流控检测装置，包括：底座、加样装置和负压泵，加样装置位于底座上方，其中，底座上具有芯片槽和废液槽；加样装置包括旋转圆盘、气缸和储液管，其中旋转圆盘和气缸固定连接；旋转圆盘上具有多个固定位，使用时储液管放置于固定位中；检测时，待检测的微流控芯片放置在芯片槽中，通过气缸调节旋转圆盘的高度，并控制旋转圆盘旋转，以使储液管位于微流控芯片的注液口的上方，微流控芯片的出液口与负压泵连接，负压泵用于将废液注入废液槽中。
优选地，所述储液管的尖端放置有压电陶瓷，用于通过压电效应控制储液管内液体的流动。
优选地，所述旋转圆盘连接有零点定位***，通过零点定位***控制所述旋转圆盘的旋转和定位。
优选地，所述芯片槽的尺寸与待检测的微流控芯片的尺寸相适应。
优选地，所述待检测的微流控芯片为S型管道的微流控芯片。
另一方面，本发明还提供一种微流控检测***，包括数据采集模块、数据分析模块以及如上所述的微流控检测装置；其中，
数据采集模块用于在所述微流控检测装置检测过程中采集检测信号；
数据分析模块用于对数据采集模块采集到的检测信号进行预定的分析处理。
优选地，所述数据采集模块为CCD相机。
优选地，所述数据分析模块为计算机。
本发明实施例所提供的微流控检测装置结构简单、加工方便、成本低廉、容易实现产业化生产。相对于以往的检测技术，本发明实施例的微流控检测装置和***操作便捷，具备微型化、自动化、便携性、高效快速检测等诸多优点。
附图说明
图1是本发明优选实施例的微流控检测装置的结构示意图。
图2是本发明实施例的底座的结构示意图。
图3是本发明实施例的加样装置的结构示意图。
图4是本发明实施例的待检测的微流控芯片的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图以及具体实施例，对本发明的技术方案进行详细描述。
本发明实施例的微流控检测装置包括：底座、加样装置和负压泵，加样装置位于底座上方，其中，底座上具有芯片槽和废液槽；加样装置包括旋转圆盘、气缸和储液管，其中旋转圆盘和气缸固定连接；旋转圆盘上具有多个固定位，使用时储液管放置于固定位中。检测时，待检测的微流控芯片放置在芯片槽中，通过气缸调节旋转圆盘的高度，并控制旋转圆盘旋转，以使储液管位于微流控芯片的注液口的上方，微流控芯片的出液口与负压泵连接，负压泵用于将废液注入废液槽中。
在实际操作时，将待检测的微流控芯片放置在底座的芯片槽中，连接好负压泵，根据检测程序的需要确定储液管的数量，将相应的测试溶液加入到储液管中，将储液管固定在旋转圆盘上，利用气缸控制旋转圆盘上下运动，并手动或利用电机控制旋转圆盘转动定位，从而将储液管的出口对准微流控芯片的注液口，然后控制测试溶液流出注入微流控芯片中，待反应过后启动负压泵，将废液注入废液槽中；然后转动旋转圆盘，将下一个储液管中的液体注入微流控芯片中，如此依次进行，直至所有反应过程完毕。
图1示出了本发明优选实施例的微流控检测装置的结构示意图，其中底座1的芯片槽1-1中放置有一个微流控芯片，底座1的上方为加样装置2，旋转圆盘2-1连接在气缸2-2的上部，沿旋转圆盘2-1圆周方向上有多个固定位，储液管2-3放置在固定位中。
图2示出了本发明实施例的底座的结构，其中芯片槽1-1的尺寸应与待检测的微流控芯片的尺寸相适应。针对不同的检测任务，待检测的微流控芯片可以是任意微流控芯片，如S型管道的微流控芯片，待检测的微流控芯片应有注液口和出液口。
图3示出了本发明实施例的加样装置的结构，其中旋转圆盘2-1连接在气缸2-2的上部，沿旋转圆盘2-1圆周方向上有多个固定位，可拆卸的储液管2-3放置在固定位中。储液管2-3的材质选用高分子材料，如聚丙烯PP。
在本发明的实施例中，储液管2-3的尖端放置有压电陶瓷(图中未示出)，检测时通过压电效应控制储液管内液体的流动。
在本发明的实施例中，旋转圆盘2-1与零点定位***(图中未示出)连接，检测时通过零点定位***控制旋转圆盘的旋转和定位。
图4示出了本发明实施例的待检测的微流控芯片的结构，其具有注液口3和出液口4。
利用本发明实施例的微流控检测装置进行检测时，芯片槽1-1中放置微流控芯片，芯片的注液口3在旋转圆盘2-1下方，气缸2-2可带动旋转圆盘2-1上下运动；旋转圆盘2-1上固定可拆卸的储液管2-3，可根据检测程序调整储液管2-3的数量；采用零点定位***来控制旋转圆盘2-1的转动，从而控制储液管2-3与检测步骤的对应；储液管2-3的尖端放置有压电陶瓷，通过压电效应来控制储液管2-3内液体的流动来完成反应的全部过程。出液口4处接入液压泵，将反应后的废液抽入废液槽1-2中。
进一步地，基于以上实施例的微流控检测装置，可为该装置配置数据采集模块和数据分析模块，用于在微流控检测装置检测过程中采集检测信号并进行结果分析。具体地，可采用CCD相机拍摄芯片槽1-1中微流控芯片的反应信号，如化学发光信号，然后将CCD相机拍摄到的照片传送给计算机，利用相关软件进行分析处理，得到检测分析结果。
以上，结合具体实施例对本发明的技术方案进行了详细介绍，所描述的具体实施例用于帮助理解本发明的思想。本领域技术人员在本发明具体实施例的基础上做出的推导和变型也属于本发明保护范围之内。
Claims (6)
1.一种微流控检测装置，其特征在于，包括：底座、加样装置和负压泵，加样装置位于底座上方，其中，
底座上具有芯片槽和废液槽；
加样装置包括旋转圆盘、气缸和储液管，其中旋转圆盘和气缸固定连接；旋转圆盘上具有多个固定位，使用时储液管放置于固定位中；
检测时，待检测的微流控芯片放置在芯片槽中，通过气缸调节旋转圆盘的高度，并手动或利用电机控制旋转圆盘旋转，以使储液管位于微流控芯片的注液口的上方，微流控芯片的出液口与负压泵连接，负压泵用于将废液注入废液槽中；
其中，所述旋转圆盘连接有零点定位***，通过零点定位***控制所述旋转圆盘的旋转和定位；
其中，所述芯片槽的尺寸与待检测的微流控芯片的尺寸相适应。
2.如权利要求1所述的微流控检测装置，其特征在于，其中，所述储液管的尖端放置有压电陶瓷，用于通过压电效应控制储液管内液体的流动。
3.如权利要求1或2所述的微流控检测装置，其特征在于，其中，所述待检测的微流控芯片为S型管道的微流控芯片。
4.一种微流控检测***，其特征在于，包括数据采集模块、数据分析模块以及如权利要求1-3中任一项所述的微流控检测装置；其中，
数据采集模块用于在所述微流控检测装置检测过程中采集检测信号；
数据分析模块用于对数据采集模块采集到的检测信号进行预定的分析处理。
5.如权利要求4所述的微流控检测***，其特征在于，其中，所述数据采集模块为CCD相机。
6.如权利要求4或5所述的微流控检测***，其特征在于，其中，所述数据分析模块为计算机。
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