本发明专利技术公开一种基于微流控芯片光度检测的多单元集成试验装置与方法，具有多个独立的子模块，每个子模块的外壳的上腔室的底板上固定有光度检测接收管、顶板上固定有位于光度检测接收管正上方的光度检测光发射管，检测光发射管和光度检测接收管之间是水平的玻璃载物台，玻璃载物台上表面上置放微流控芯片；主控制器向选择电路模块发送信号，选择各单元主控芯片模块的开始或停止的工作状态，被选择工作的单元主控芯片模块发送控制信号让光度检测光接收模块、光度检测光发射模块和温度传感器开始工作，温度传感器实时检测当前微流控芯片所处环境的温度并反馈给主控芯片模块；每个单元模块可同时单独进行操控，可以实现多芯片的同时试验检测。
【技术实现步骤摘要】
基于微流控芯片光度检测的多单元集成试验装置与方法
本专利技术涉及光度检测和微流控芯片检测技术，具体是一种基于微流控光度检测的试验装置。
技术介绍
光度检测技术又称为分子光谱检测法，是一种光学检测手段，它是利用检测仪器（例如分光光度计）在某一特定波长或一定的波长范围内对被检测物进行吸光度或者是发光强度的检测。光度检测是一种定性或者定量的检测方法，并具有仪器简单、操作方便、检测快速等特点，在实际的材料学、表面化学、物理学以及流体力学等领域有着广泛的应用。在微流控芯片检测方法中，光电检测方法的集成化特性最好，其中光度法是普适性最优的方法。然而，目前基于微流控的光度检测装置，如中国专利号CN201510034319.0的文献中所设计的光度检测装置不能提供暗室的操作环境、光度检测环境温度也不可控，并且体积庞大，不能实现便携，这些在一定程度上限制了基于微流控的光度检测装置的广泛使用。因此，如何设计一种具有暗室环境、温度可控、装置便携的光度检测装置已成为目前微流控光度检测领域亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对目前基于微流控芯片的光度检测试验装置存在的集成化程度低、环境不可控等问题，提出的一种基于微流控光度检测的多单元集成化试验装置与方法，提供暗室环境，实现环境可控且结构紧凑便于携带。本专利技术基于微流控芯片光度检测的多单元集成试验装置采用的技术方案是：具有多个独立的子模块，每个子模块的外部是外壳，每个子模块的外壳内部被一块横隔板分隔成上、下两个腔室，上腔室的底板上固定有光度检测接收管、顶板上固定有位于光度检测接收管正上方的光度检测光发射管，检测光发射管和光度检测接收管之间是水平的玻璃载物台，玻璃载物台上表面上置放微流控芯片，玻璃载物台左端通过左滑道连接外壳的左侧板、右端通过右滑道连接外壳的右侧板，玻璃载物台的边缘上放置有温度传感器，在外壳上腔室内部设有加热片和从前至后有间隔地竖直布置的矩形的第一隔板、第二隔板、第三隔板和第四隔板，第一隔板和第二隔板位于光度检测光发射管的前方，第二隔板和第三隔板位于光度检测光发射管的后方，每块隔板的左端都与外壳上腔室的左侧板密封固定连接，每块隔板的右端都与外壳上腔室的右侧板密封固定连接；第一隔板和第三隔板的顶端均与外壳上腔室的顶板紧密相连、底部均与上腔室底面之间留有间隙；第二隔板和第四隔板的底部均与玻璃载物台有间隙、顶部均与外壳上腔室的顶板之间留有间隙，风扇位于第一隔板的前方顶部且固定在外壳上腔室顶板上；每个外壳的下腔室内部设有光度检测光接收模块、光度检测光发射模块、主控芯片模块和风扇及加热片控制模块，在其中任意一个子模块的外壳的下腔室内部设有主控制器和选择电路模块，主控制器输出端连接选择电路模块输入端，选择电路模块输出端分别连接每个主控芯片模块的输入端；每个主控芯片模块通过不同的端口分别连接属于同一个子模块的光度检测光接收模块、光度检测光发射模块、温度传感器和风扇及加热片控制模块。本专利技术基于微流控芯片光度检测的多单元集成试验装置的试验方法采用的技术方案是：其特征是包括以下步骤：A、通过左滑道和右滑道将玻璃载物台滑动拉出，放置已经进样的微流控芯片，通过左滑道和右滑道将玻璃载物台滑动推入；B、主控制器向选择电路模块发送信号，选择各单元主控芯片模块的开始或停止的工作状态：C、被选择工作的单元主控芯片模块发送控制信号让光度检测光接收模块、光度检测光发射模块和温度传感器开始工作，光度检测光接收模块控制光度检测光发射管的亮暗程度，光度检测光接收管将其所采集到的信号通过光度检测光接收模块发送给主控芯片模块，温度传感器实时检测当前微流控芯片所处环境的温度并反馈给主控芯片模块。进一步地，在被选择工作的单元主控芯片模块所在的子模块中，温度传感器将所检测的环境温度输入主控芯片模块，主控芯片模块将检测的环境温度与预先设定的标准温度范围对比，如果需要调节温度，则经风扇及加热片控制模块控制对应的风扇及加热片工作，实现温度调节。本专利技术与已有方法和技术相比，具有如下优点：（1）本专利技术试验装置由N（N>=4）个独立单元模块组成，每个单元模块可同时单独进行操控，可以实现多芯片的同时试验检测，面向多形式、单试验点的微流控芯片。（2）本专利技术试验装置提供了暗室的试验环境，通过错位夹层板的设置，很好地隔绝了外界光源，对杂散光进行了有效地屏蔽。（3）本专利技术试验装置在一定误差范围内实现了温度可控，通过风扇、加热片与错位夹层板形成的空气流道，为检测环境提供了合适的温度。（4）本专利技术试验装置实现了波长可变的光度检测，通过更换内部顶板上的发射管实现不同波长的试验。（5）本专利技术试验装置能方便光度检测的定位，通过载物台记号试验点与芯片试验点的手动对准定位即可。（6）本专利技术试验方法操作简单，只需要定位放置芯片即可操控装置进行检测。（7）本专利技术试验装置体积较小，便于携带，方便移位。附图说明图1是本专利技术基于微流控芯片光度检测的多单元集成试验装置的总体结构示意图；图2是图1中的第一种常见微流控芯片的结构示意图；图3是图1中的第二种常见微流控芯片的结构示意图；图4是图1中的第三种常见微流控芯片的结构示意图。图5是图1中的玻璃载物台滑动推拉的过程示意图；图6是图1中光度检测接收管5和光度检测光发射管18的装配结构放大示意图；图7是图1中外壳的上腔室内部风扇、加热片及隔板的布置结构放大示意图；图8是图7中风扇、加热片及隔板布置原理右视图；图9是图1中外壳的下腔室内部结构放大示意图；图10是图1的控制框图。附图中各部件的序号和名称：1.控制显示触摸屏，5.光度检测光接收管，9.左滑道，10.右滑道，14.玻璃载物台，18.光度检测光发射管，22.风扇，26.试验点，30，31，34，35，36，39，40，41，42.芯片进样点，32，38，44.芯片试验点，33，37，43.芯片流样通道，45.微流控芯片，46.外壳，48.第一隔板，49.第二隔板，50.第三隔板，51.第四隔板，52.加热片，53.电压转换模块，54.光度检测光接收模块，55.光度检测光发射模块，57.主控芯片模块，58.触摸屏显示控制模块，59.控制模块电路板，60.风扇及加热片控制模块，61.温度传感器，62.圆形小插槽，63.小滑轮,64.主控制器，65.选择电路模块。具体实施方式参见图1，本专利技术基于微流控芯片光度检测的多单元集成试验装置的总体结构共有多个独立的子模块，子模块的数量N（N>=4），图1中仅示出了4个独立的子模块，多个子模块从左到右一字型布置，并列成一行。每个子模块的外部是不透光密封的外壳46，相邻的两个外壳46之间共用一个侧板，例如：第二个子模块的外壳46的右侧板和第三个子模块的外壳46的左侧板共用。每个子模块的外壳46内部被一块横隔板分隔成上、下两个腔室，上腔室的底板上固定光度检测接收管5，上腔室的顶板上固定有光度检测光发射管18和风扇22，其中，光度检测光发射管18位于光度检测接收管5的正上方。在检测光发射管18和光度检测接收管5之间是水平的玻璃载物台14，玻璃载物台14上表面上置放微流控芯片45，微流控芯片45外形尺寸不超过玻璃载物台14外形尺寸，微流控芯片45上具有一个试验点26，试验点26和光度检测光发射管本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于微流控芯片光度检测的多单元集成试验装置，其特征是：具有多个独立的子模块，多个子模块从左到右一字型布置，每个子模块的外部是外壳（46），每个子模块的外壳（46）内部被一块横隔板分隔成上、下两个腔室，上腔室的底板上固定有光度检测接收管5、顶板上固定有位于光度检测接收管（5）正上方的光度检测光发射管（18），检测光发射管（18）和光度检测接收管（5）之间是水平的玻璃载物台（14），玻璃载物台（14）上表面上置放微流控芯片（45），玻璃载物台（14）左端通过左滑道（9）连接外壳（46）的左侧板、右端通过右滑道（10）连接外壳（46）的右侧板，玻璃载物台（14）的边缘上放置有温度传感器（61），在外壳（46）上腔室内部设有加热片（52）和从前至后有间隔地竖直布置的矩形的第一隔板（48）、第二隔板（49）、第三隔板（50）和第四隔板（51），第一隔板（48）和第二隔板（49）位于光度检测光发射管（18）的前方，第二隔板（49）和第三隔板（50）位于光度检测光发射管（18）的后方，每块隔板的左端都与外壳（46）上腔室的左侧板密封固定连接，每块隔板的右端都与外壳（46）上腔室的右侧板密封固定连接；第一隔板（48 ）和第三隔板（50）的顶端均与外壳（46）上腔室的顶板紧密相连、底部均与上腔室底面之间留有间隙；第二隔板（49）和第四隔板（51）的底部均与玻璃载物台（14）有间隙、顶部均与外壳（46）上腔室的顶板之间留有间隙，风扇（22）位于第一隔板（48）的前方顶部且固定在外壳（46）上腔室顶板上；每个外壳（46）的下腔室内部设有光度检测光接收模块（54）、光度检测光发射模块（55）、主控芯片模块（57）和风扇及加热片控制模块（60），在其中任意一个子模块的外壳46的下腔室内部设有主控制器（64）和选择电路模块（65），主控制器（64）输出端连接选择电路模块（65）输入端，选择电路模块（65）输出端分别连接每个主控芯片模块（57）的输入端；每个主控芯片模块（57）通过不同的端口分别连接属于同一个子模块的光度检测光接收模块（54）、光度检测光发射模块（55）、温度传感器（61）和风扇及加热片控制模块（60）。...
【技术特征摘要】
1.一种基于微流控芯片光度检测的多单元集成试验装置，其特征是：具有多个独立的子模块，多个子模块从左到右一字型布置，每个子模块的外部是外壳（46），每个子模块的外壳（46）内部被一块横隔板分隔成上、下两个腔室，上腔室的底板上固定有光度检测接收管（5）、顶板上固定有位于光度检测接收管（5）正上方的光度检测光发射管（18），检测光发射管（18）和光度检测接收管（5）之间是水平的玻璃载物台（14），玻璃载物台（14）上表面上置放微流控芯片（45），玻璃载物台（14）左端通过左滑道（9）连接外壳（46）的左侧板、右端通过右滑道（10）连接外壳（46）的右侧板，玻璃载物台（14）的边缘上放置有温度传感器（61），在外壳（46）上腔室内部设有加热片（52）和从前至后有间隔地竖直布置的矩形的第一隔板（48）、第二隔板（49）、第三隔板（50）和第四隔板（51），第一隔板（48）和第二隔板（49）位于光度检测光发射管（18）的前方，第二隔板（49）和第三隔板（50）位于光度检测光发射管（18）的后方，每块隔板的左端都与外壳（46）上腔室的左侧板密封固定连接，每块隔板的右端都与外壳（46）上腔室的右侧板密封固定连接；第一隔板（48）和第三隔板（50）的顶端均与外壳（46）上腔室的顶板紧密相连、底部均与上腔室底面之间留有间隙；第二隔板（49）和第四隔板（51）的底部均与玻璃载物台（14）有间隙、顶部均与外壳（46）上腔室的顶板之间留有间隙，风扇（22）位于第一隔板（48）的前方顶部且固定在外壳（46）上腔室顶板上；每个外壳（46）的下腔室内部设有光度检测光接收模块（54）、光度检测光发射模块（55）、主控芯片模块（57）和风扇及加热片控制模块（60），在其中任意一个子模块的外壳（46）的下腔室内部设有主控制器（64）和选择电路模块（65），主控制器（64）输出端连接选择电路模块（65）输入端，选择电路模块（65）输出端分别连接每个主控芯片模块（57）的输入端；每个主控芯片模块（57）通过不同的端口分别连接属于同一个子模块的光度检测光接收模块（54）、光度检测光发射模块（55）、温度传感器（61）和风扇及加热片控制模块（60）。2.根据权利要求1所述基于微流控芯片光度检测的多单元集成试验装置，其特征是：多个子模块从左到右一字型布置，相邻的两个子模块的外壳（46）之间共用一个侧板。3.根据权利要求1所述基于微流控芯片光度检测的多单元集成试验装置，其特征是：外壳（46）的下腔室的前侧板上装有触摸屏（1），外壳（46）的下腔室内部设有触摸屏显示控制模块（58），触...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨宁，何晓婷，毛罕平，周晓迪，张猛，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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