一种基于智能手机的光流体附件制造技术

本发明专利技术涉及光学器件制作技术领域，具体为一种基于智能手机的光流体附件，共有三层平台，第一层平台设置有插槽和照明系统，插槽内放置有微流体芯片，第二层设置有圆筒且圆筒内放置有截止滤光片，第三层设置有圆筒且圆筒内放置有透镜。检测时将样本溶液、鞘液通过微量注射泵注入微流体芯片中，由红色或蓝色等颜色的高亮度发光二极管激发样本细胞发出荧光，经截止滤光片、透镜后成像，检测人员将手机摄像头对准透镜进行拍摄即可获取样本荧光图像或者流动细胞的延时荧光视频。本发明专利技术具有结构简单、体积小、方便携带、成像清晰、成本低廉等优点，广泛应用在大多数单细胞悬液如血液、骨髓、体液细胞等医疗样本检测技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种基于智能手机的光流体附件
本专利技术涉及光学器件制作
，具体为一种基于智能手机的光流体附件。
技术介绍
目前流式细胞仪(FlowCytometer-FCM)能够对快速流动的细胞或生物颗粒进行多参数测量与定量分析，广泛用于生物医学和临床诊断。但商用流式细胞仪体积较大、结构精密复杂、造价高昂，难以携带到现场进行检测诊断。当前智能手机已基本普及，而且随着手机硬件性能的不断发展，各种功能强大的手机软件得以广泛应用，因此在医疗卫生领域，完全可以利用手机的“夜间模式”拍摄检测样本的荧光图像，存储后进行图像分析或者远程传输至专业平台后再处理，也可以利用手机的高清模式拍摄样本流动细胞的延时荧光视频，通过内置软件对荧光视频帧进行数字处理，从而确定细胞在微流体通道中流动的数量和密度，最终实现远程监视医疗数据和传输图像。目前市面上并没有一种小型化、低成本、方便携带至检测现场的光流体附件配合智能手机，通过集成微流体芯片即可对细胞样本进行荧光分析。
技术实现思路
针对上述的问题，本专利技术一种基于智能手机的光流体附件，通过在附件插槽内放置微流体芯片，同时附件内设置有照明电路、截止滤光片和透镜。检测时将样本溶液、鞘液通过微量注射泵注入微流体芯片中，由红色或蓝色等颜色的高亮度发光二极管激发样本细胞发出荧光，经截止滤光片和透镜后成像，检测人员打开手机摄像功能后，将手机摄像头对准透镜进行拍摄即可获取样本的荧光图像或者流动细胞的延时荧光视频。本专利技术的光流体附件与现有的流式细胞仪相比，减少了激发滤光片，并使用了PDMS和热塑性材料因而具有结构较为简单、体积小、方便携带等优点，有效解决了上述问题。一种基于智能手机的光流体附件，其特征在于：设置有三层平台，分别为第一平台（1）、第二平台（2）和第三平台（3），所述第一平台（1）内设置有插槽（6），所述插槽（6）的入口位于所述第一平台（1）的前侧面，所述插槽（6）的两侧壁相对设置有第一圆筒（7）和第二圆筒（8），所述第一圆筒（7）和第二圆筒（8）位于同一轴线上，所述插槽（6）槽口的顶面设置有顶板（9），所述顶板（9）与第一平台（1）顶面周边合围成一个中空的四边形，所述顶板（9）上设置有三个大小相同的圆孔，所述插槽（6）内放置有微流体芯片（16），所述第一平台（1）内还设置有照明电路；所述第二平台（2）设置在第一平台（1）顶面并完全覆盖中空的四边形，所述第二平台（2）正中间设置有第三圆筒（13），所述第三圆筒（13）正对着所述插槽（6），所述第二平台（2）的厚度为2-5mm，所述第三圆筒（13）内放置有截止滤光片（4）；所述第三平台（3）设置在第二平台（2）顶面，所述第三平台（3）正中间设置有第四圆筒（14）且该第四圆筒（14）正对着第三圆筒（13），所述第四圆筒（14）面积为第三圆筒（13）面积的1/2-2/3，所述第三平台（3）厚度为1-10mm，所述第四圆筒（14）内放置有透镜（5）。通过微量注射泵将样本液体与鞘液通过顶板上的3个圆孔分别注射入微流体芯片中，待样本液体与鞘液汇聚后在微流体芯片内形成细胞微粒单列流动。当照明电路发出波长固定的激发光时，微流体芯片沟道内的细胞微粒溶液受到激发光照射而发出荧光，由于荧光的发射路径垂直于激发光的发射路径，因此截止滤光片让样本液体细胞发出的荧光透过成像并阻挡其它光参与成像，同时吸收激发光为荧光成像提供了良好的暗背景，最终使用智能手机对准透镜进行拍摄即可拍摄到样本细胞的检测荧光图像。进一步的，所述微流体芯片（16）为四边形，所述微流体芯片（16）顶面设置有样本溶液底部沟道，所述样本溶液底部沟道包括样本流沟道（17）和聚焦沟道（18），所述样本流沟道（17）和聚焦沟道（18）连接成一条直线，所述样本流沟道（17）的自由端为样本流储液槽（20），所述聚焦沟道（18）的自由端为废液槽（19），所述样本流沟道（17）的两侧设置有第一鞘流沟道（23）和第二鞘流沟道（24），所述第一鞘流沟道（23）、第二鞘流沟道（24）均和样本流沟道（17）与聚焦沟道（18）的连接处连接，所述第一鞘流沟道（23）、第二鞘流沟道（24）与样本流沟道（17）的夹角相同均为20-60°，所述第一鞘流沟道（23）的一端为第一鞘流储液槽（21），所述第二鞘流沟道（24）的一端为第二鞘流储液槽（22），所述第一鞘流沟道（23）、第二鞘流沟道（24）和样本流沟道（17）等长。样本液体经样本流沟道与两侧的鞘液汇聚后经聚焦沟道最后流入废液槽。进一步的，所述顶板（9）上的三个圆孔分别为第一圆孔（10）、第二圆孔（11）和第三圆孔（12），所述第二圆孔（11）和第三圆孔（12）位于同一水平线靠近第二平台（2）一侧，所述第一圆孔（10）位于第二圆孔（11）和第三圆孔（12）连线中点靠近插槽（6）入口一侧，每个所述圆孔下方均连接有一根不锈钢毛细管（26），所述第一圆孔（10）的不锈钢毛细管与所述样本流储液槽（20）活动式连接，所述第二圆孔（11）的不锈钢毛细管与所述第一鞘流储液槽（21）活动式连接，所述第三圆孔（12）的不锈钢毛细管与所述第二鞘流储液槽（22）活动式连接。微量注射泵将样本溶液和鞘液同时注入微流体芯片中，前者通过第一圆孔注入，后者通过第二圆孔和第三圆孔注入。进一步的，所述照明电路包括电源，所述电源正极经开关K1串接第一发光二极管VD1、第二发光二极管VD2至电源负极，所述第一发光二极管VD1和第二发光二极管VD2的颜色相同，所述第一发光二极管VD1设置在第一圆筒（7）内，所述第二发光二极管VD2设置在第二圆筒（8）内，所述开关K1（15）与第一圆筒（7）安装在同一侧壁，所述开关K1（15）旁还设置有电源盖（25）。按下开关K1后，发光二极管VD1和发光二极管VD2从两侧向微流体芯片的聚焦沟道发射激发光，使样本液体的细胞发射荧光。进一步的，所述微流体芯片（16）的制作材料为PDMS材料。PDMS即聚二甲基硅氧烷作为一种新型高分子聚合物材料，与其它制作微流体芯片的材料如硅、玻璃、石英等相比，具有原材料价格便宜、高弹性，能保证样本溶液底部沟道的精确度且批量生产等优点。进一步的，所述微流体芯片（16）的样本溶液底部沟道深度为100-500微米，所述第一鞘流沟道（23）、第二鞘流沟道（24）和样本流沟道（17）的宽度相同，均为50-150微米，所述聚焦沟道（18）的宽度为10-80微米。经多次实验，上述沟道的深度和宽度是大多数单细胞悬液检测样本如血液、骨髓、体液细胞等荧光成像的最佳范围。进一步的，所述第一发光二极管VD1和第二发光二极管VD2均为高亮度圆形发光二极管。由于普通亮度的发光二极管发射的激发光强度不够，而超高亮度的发光二极管发射的激发光对眼睛会造成伤害，因此本专利技术采用的是高亮度发光二极管。同时为了保证照明区域的均匀一致性，因此采用的是圆形发光二极管。进一步的，所述光流体附件由热塑性材料通过3D打印技术制成，所述热塑性材料或为ABS、或为PA、或为PC、或为PPFS。本专利技术采用的技术方案：综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果：本专利技术一种基于智能手机的光流体附件，具有结构简单、体积小、方便携带、成像清晰、成本低廉等优点，使用外部的智能手机摄像头对准光流体附件的透镜进行拍摄即本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于智能手机的光流体附件，其特征在于：设置有三层平台，分别为第一平台（1）、第二平台（2）和第三平台（3），所述第一平台（1）内设置有插槽（6），所述插槽（6）的入口位于所述第一平台（1）的前侧面，所述插槽（6）的两侧壁相对设置有第一圆筒（7）和第二圆筒（8），所述第一圆筒（7）和第二圆筒（8）位于同一轴线上，所述插槽（6）槽口的顶面设置有顶板（9），所述顶板（9）与第一平台（1）顶面周边合围成一个中空的四边形，所述顶板（9）上设置有三个大小相同的圆孔，所述插槽（6）内放置有微流体芯片（16），所述第一平台（1）内还设置有照明电路；所述第二平台（2）设置在第一平台（1）顶面并完全覆盖中空的四边形，所述第二平台（2）正中间设置有第三圆筒（13），所述第三圆筒（13）正对着所述插槽（6），所述第二平台（2）的厚度为2‑5mm，所述第三圆筒（13）内放置有截止滤光片（4）；所述第三平台（3）设置在第二平台（2）顶面，所述第三平台（3）正中间设置有第四圆筒（14）且该第四圆筒（14）正对着第三圆筒（13），所述第四圆筒（14）面积为第三圆筒（13）面积的1/2‑2/3，所述第三平台（3）厚度为1‑10mm，所述第四圆筒（14）内放置有透镜（5）。...

【技术特征摘要】
1.一种基于智能手机的光流体附件，其特征在于：设置有三层平台，分别为第一平台（1）、第二平台（2）和第三平台（3），所述第一平台（1）内设置有插槽（6），所述插槽（6）的入口位于所述第一平台（1）的前侧面，所述插槽（6）的两侧壁相对设置有第一圆筒（7）和第二圆筒（8），所述第一圆筒（7）和第二圆筒（8）位于同一轴线上，所述插槽（6）槽口的顶面设置有顶板（9），所述顶板（9）与第一平台（1）顶面周边合围成一个中空的四边形，所述顶板（9）上设置有三个大小相同的圆孔，所述插槽（6）内放置有微流体芯片（16），所述第一平台（1）内还设置有照明电路；所述第二平台（2）设置在第一平台（1）顶面并完全覆盖中空的四边形，所述第二平台（2）正中间设置有第三圆筒（13），所述第三圆筒（13）正对着所述插槽（6），所述第二平台（2）的厚度为2-5mm，所述第三圆筒（13）内放置有截止滤光片（4）；所述第三平台（3）设置在第二平台（2）顶面，所述第三平台（3）正中间设置有第四圆筒（14）且该第四圆筒（14）正对着第三圆筒（13），所述第四圆筒（14）面积为第三圆筒（13）面积的1/2-2/3，所述第三平台（3）厚度为1-10mm，所述第四圆筒（14）内放置有透镜（5）。2.根据权利要求1所述的一种基于智能手机的光流体附件，其特征在于：所述微流体芯片（16）为四边形，所述微流体芯片（16）顶面设置有样本溶液底部沟道，所述样本溶液底部沟道包括样本流沟道（17）和聚焦沟道（18），所述样本流沟道（17）和聚焦沟道（18）连接成一条直线，所述样本流沟道（17）的自由端为样本流储液槽（20），所述聚焦沟道（18）的自由端为废液槽（19），所述样本流沟道（17）的两侧设置有第一鞘流沟道（23）和第二鞘流沟道（24），所述第一鞘流沟道（23）、第二鞘流沟道（24）均和样本流沟道（17）与聚焦沟道（18）的连接处连接，所述第一鞘流沟道（23）、第二鞘流沟道（24）与样本流沟道（17）的夹角相同均为20-60°，所述第一鞘流沟道（23）的一端为第一鞘流储液槽（21），所述第二鞘流沟道（24）的一端为第二鞘流...

【专利技术属性】
技术研发人员：李耀俊，任树榆，
申请(专利权)人：广西民族大学，
类型：发明
国别省市：广西,45