一种适用于微流控芯片观测的微位移控制平台及使用方法技术

本发明专利技术涉及微位移平台领域，尤其涉及一种适用于微流控芯片观测的微位移控制平台及使用方法。所述平台包括观测器件(1)、夹具(2)、微流控芯片(3)、Y轴运动单元(4)、X轴运动单元(5)、数显表(6)和计算机(7)，由观测器件(1)拍摄的实验现象在计算机(7)上实时显示；微流控芯片(3)固定在夹具(2)里面；Y轴直线运动单元(4)位于X轴直线运动单元(5)的上方；夹具(2)固定在Y轴直线运动单元(4)的平台上；计算机(7)控制Y轴直线运动单元(4)和X轴直线运动单元(5)并对实验现象进行记录，记录结果通过数显表(6)显示。微位移控制平台的高精度调节机制实现了对实验对象的精确定位观测。

Micro displacement control platform suitable for observation of microfluidic chip and method of use

The invention relates to the field of micro displacement platform, in particular to a micro displacement control platform suitable for micro fluidic chip observation and a method of using the same. The platform includes the observation device (1), (2) fixture, microfluidic chip (3), Y (4), axis motion unit X axis motion unit (5), digital meter (6) and computer (7), by observing device (1) shooting experimental phenomena in the computer (7) real-time display; microfluidic chip (3) fixed on the clamp (2); linear motion axis Y unit (4) is located at the X axis linear motion unit (5) above; fixture (2) fixed on the Y axis linear motion unit (4) on the platform of computer; (7) Y axis linear control motor unit (4) and X axis linear motion unit (5) and recorded the experimental phenomena, record the results through the digital display table (6) shows. The high-precision adjustment mechanism of the micro displacement control platform achieves the accurate positioning and observation of the experimental object.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于微流控芯片观测的微位移控制平台及使用方法
本专利技术涉及微位移平台领域，尤其涉及一种适用于微流控芯片观测的微位移控制平台及使用方法。
技术介绍
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，细胞培养、分选、裂解等基本操作集成到一块微米尺度的芯片上。由于其体积小、试剂消耗量低和高度集成化等特点，越来越多的研究人员开始关注微流控芯片。微流控芯片技术具有微型化、高通量、实时检测等优势，其在细胞研究、临床诊断等领域具有广阔的应用前景。越来越多的研究人员参与到微流控芯片的分析研究中。微流控芯片需要放在显微镜下观察并需移动，以便观察不同位置。通常将芯片放在一个夹具上固定，通过移动夹具来观察不同位置。通常一次实验设有一个或多个微流控芯片，需要对芯片的各区域、各芯片的实验现象进行观测，并拍照记录。但是，普通显微镜一般不具备位移调节和图形获取功能。高级专用显微镜镜台上装有玻片标本推进器(推片器)，旋转推进器调节轮，可使玻片标本作左右、前后方向的移动。当观测位置不佳或需调整位置时，通常需人工手动调节推进器。这种情况下，移动距离不可控，且移动距离未知。目前实验室条件下微流控芯片的观测，基本将微流控芯片直接置于显微镜下。而预先的微流控芯片尺寸结构数据已知，借助良好的位移控制可更好地开展实验。
技术实现思路
针对
技术介绍
中的问题，本专利技术提供了一种适用于微流控芯片观测的微位移控制平台及使用方法。为了实现上述目的，本专利技术提出如下技术方案：一种适用于微流控芯片观测的微位移控制平台，所述平台包括观测器件(1)、夹具(2)、微流控芯片(3)、Y轴运动单元(4)、X轴运动单元(5)、数显表(6)、计算机(7)，其特征在于，由所述观测器件(1)拍摄的实验现象在计算机(7)上实时显示；所述Y轴直线运动单元(4)位于X轴直线运动单元(5)的上方；所述微流控芯片(3)固定在夹具(2)上；所述夹具(2)固定在Y轴直线运动单元(4)的平台上；所述计算机(7)控制Y轴直线运动单元(4)和X轴直线运动单元(5)并对实验现象进行记录，记录结果通过数显表(6)显示。进一步地，所述观测器件(1)包括支架(11)，CCD摄像机(12)，转换器(13)和物镜(14)；所述CCD摄像机(12)与支架(11)固定连接，支架(11)控制CCD摄像机(12)的位置于微位移平台中心；通过切换所述转换器(13)选择不同放大倍数的物镜(14)，CCD摄像机(12)拍摄实验现象并在计算机(7)上实时显示。进一步地，所述Y轴直线运动单元(4)包括连接件(401)，第一支座(402)，第一导杆(403)，第一直线运动轴承(404)，阵列光源(405)，螺钉孔(406)，第一轴承座(407)，第一旋钮(408)，第一直线导轨(409)，第一丝杆螺母(410)，第一滚珠丝杆(411)，第一光栅标尺(412)，第一读数头(413)，第一伺服电机(414)；所述第一支座(402)位于Y轴直线运动单元(4)两侧，两侧支座与第一导杆(403)、第一直线运动轴承(404)连接；所述第一轴承座(407)位于Y轴直线运动单元(4)两侧，两侧轴承座与第一旋钮(408)、第一丝杆螺母(410)、第一滚珠丝杆(411)、第一伺服电机(414)依次连接；所述第一光栅标尺(412)设置在第一直线导轨(409)的运动件侧面；所述第一读数头(413)设置在第一直线导轨(409)固定件的上表面；所述阵列光源(405)，螺钉孔(406)位于Y轴直线运动单元(4)的上工作面。进一步地，所述X轴直线运动单元(5)包括第二支座(501)、第二直线运动轴承(502)、第二导杆(503)、第二轴承座(504)、第二伺服电机(505)、第二滚珠丝杆(506)、第二直线导轨(507)、第二丝杆螺母(508)、第二读数头(509)、第二光栅标尺(510)和第二旋钮(511)组成；所述第二支座(501)位于X轴直线运动单元(5)两侧，两侧支座与第二导杆(503)、第二直线运动轴承(502)连接；所述第二轴承座(504)位于X轴直线运动单元(5)两侧，两侧轴承座与第二旋钮(511)、第二丝杆螺母(508)、第二滚珠丝杆(506)、第二伺服电机(505)依次连接；所述第二读数头(509)设置在第二直线导轨(507)固定件的上表面，所述第二光栅标尺(510)设置在第二直线导轨(507)的运动件侧面；Y轴直线运动单元(4)通过连接件(401)与X轴直线运动单元(5)连接。进一步地，所述计算机(7)控制第一伺服电机(414)驱动第一滚珠丝杆(411)，第一导杆(403)以及第一直线导轨(409)导向，移动Y轴运动单元(4)；所述计算机(7)控制第二伺服电机(505)驱动第二滚珠丝杆(506)，第二导杆(503)以及第二直线导轨(507)导向，移动X轴运动单元(5)。进一步地，所述第一读数头(413)检测第一导轨(409)的位移量，并通过数显表(6)显示；所述第二读数头(509)检测第二导轨(507)的位移量，并通过数显表(6)显示。一种适用于微流控芯片观测的微位移控制平台的使用方法，所述方法包括如下步骤：(1)芯片封合完成后，固定在夹具上；(3)夹具组装完成后，将夹具置于Y轴工作台上，用螺钉固定夹具；(4)微位移平台XY轴微位移通过X轴直线运动单元和Y轴直线运动单元控制，微位移平台控制系统负责直线运动单元的位移调节，读数头检测直线运动单元的位移量，数显表进行实时显示；(5)读数头将检测结果传输给计算机，计算机处理后调节伺服电机，实现微位移平台的移动速度和位移量的精确控制；同时，实验人员也可通过调节旋钮来改变芯片位置。进一步地，当进行多组实验时，可将夹具与芯片组装后同时排列在工作台。本专利技术的有益效果为：微位移控制平台可实现XY轴微位移，调节精度为1μm。微位移平台控制系统由计算机、伺服电机、旋钮、光栅标尺、读数头和数显表组成。微位移平台由两个直线运动单元组成。Y轴直线运动单元位于X轴直线运动单元上方。读数头作用为测量移动距离，数显表为显示移动的距离。通过计算机设定移动距离，控制伺服电机，经过丝杆螺母机构可实现工作台移动。旋钮作用为：通过转动旋钮，使丝杆转动，通过螺母带动工作台直线运动。也可通过人工旋转旋钮，实现手动位移工作台，其移动距离则通过数显表显示。微位移控制平台的高精度调节机制和平行多组实验，有利于开展对比实验，并实现对实验对象的精确定位观测。附图说明图1为本专利技术的微位移控制平台的结构图；图2为本专利技术的微位移控制平台的右视图；图3为本专利技术的微位移平台Y轴运动单元结构图；图4为本专利技术的微位移平台Y轴运动单元的俯视图；图5为本专利技术的微位移平台X轴运动单元结构图；图6为本专利技术的微位移平台X轴运动单元的俯视图。图中，1-观测器件，2-夹具，3-微流控芯片，4-Y轴运动单元，5-X轴运动单元，6-数显表，7-计算机，11-支架，12-CCD摄像机，13-转换器，14-物镜，401-连接件，402-第一支座，403-第一导杆，404-第一直线运动轴承，405-阵列光源，406-螺钉孔，407-第一轴承座，408-第一旋钮，409-第一直线导轨，410-第一丝杆螺母，411-第一滚珠丝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于微流控芯片观测的微位移控制平台，所述平台包括观测器件(1)、夹具(2)、微流控芯片(3)、Y轴运动单元(4)、X轴运动单元(5)、数显表(6)、计算机(7)，其特征在于，由所述观测器件(1)拍摄的实验现象在计算机(7)上实时显示；所述Y轴直线运动单元(4)位于X轴直线运动单元(5)的上方；所述微流控芯片(3)固定在夹具(2)上；所述夹具(2)固定在Y轴直线运动单元(4)的平台上；所述计算机(7)控制Y轴直线运动单元(4)和X轴直线运动单元(5)并对实验现象进行记录，记录结果通过数显表(6)显示。

【技术特征摘要】
1.一种适用于微流控芯片观测的微位移控制平台，所述平台包括观测器件(1)、夹具(2)、微流控芯片(3)、Y轴运动单元(4)、X轴运动单元(5)、数显表(6)、计算机(7)，其特征在于，由所述观测器件(1)拍摄的实验现象在计算机(7)上实时显示；所述Y轴直线运动单元(4)位于X轴直线运动单元(5)的上方；所述微流控芯片(3)固定在夹具(2)上；所述夹具(2)固定在Y轴直线运动单元(4)的平台上；所述计算机(7)控制Y轴直线运动单元(4)和X轴直线运动单元(5)并对实验现象进行记录，记录结果通过数显表(6)显示。2.根据权利要求1所述的一种适用于微流控芯片观测的微位移控制平台，其特征在于：所述观测器件(1)包括支架(11)，CCD摄像机(12)，转换器(13)和物镜(14)；所述CCD摄像机(12)与支架(11)固定连接，支架(11)控制CCD摄像机(12)的位置于微位移平台中心；通过切换所述转换器(13)选择不同放大倍数的物镜(14)，CCD摄像机(12)拍摄实验现象并在计算机(7)上实时显示。3.根据权利要求1所述的一种适用于微流控芯片观测的微位移控制平台，其特征在于：所述Y轴直线运动单元(4)包括连接件(401)，第一支座(402)，第一导杆(403)，第一直线运动轴承(404)，阵列光源(405)，螺钉孔(406)，第一轴承座(407)，第一旋钮(408)，第一直线导轨(409)，第一丝杆螺母(410)，第一滚珠丝杆(411)，第一光栅标尺(412)，第一读数头(413)，第一伺服电机(414)；所述第一支座(402)位于Y轴直线运动单元(4)两侧，两侧支座与第一导杆(403)、第一直线运动轴承(404)连接；所述第一轴承座(407)位于Y轴直线运动单元(4)两侧，两侧轴承座与第一旋钮(408)、第一丝杆螺母(410)、第一滚珠丝杆(411)、第一伺服电机(414)依次连接；所述第一光栅标尺(412)设置在第一直线导轨(409)的运动件侧面；所述第一读数头(413)设置在第一直线导轨(409)固定件的上表面；所述阵列光源(405)，螺钉孔(406)位于Y轴直线运动单元(4)的上工作面。4.根据权利要求1所述的一种适用于微流控芯片观测的微位移控制平台，其特征在于：所述X轴直线运动单元(5)包括第二支座(501)、第二直线运动轴承(...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄明宇，冒卫星，张华丽，王冰，王亚凯，倪红军，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32