微流控芯片荧光检测设备、方法以及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种微流控芯片检测设备、方法以及装置。其中，微流控芯片检测设备，包括处理器、照明光源以及连接处理器的荧光检测模块、图像采集模块；还包括位于微流控芯片和图像采集模块之间的无限远校正光学系统；无限远校正光学系统将采集到的、流经微流控芯片的管道的样品发出的荧光信号传输给荧光检测模块；荧光检测模块将荧光信号转换为数字信号，并传给处理器；图像采集模块通过无限远校正光学系统采集、照明光源照射微流控芯片时样品的实时图像，并将实时图像传输给处理器；处理器根据数字信号，对样品进行荧光检测分析，并根据实时图像，对样品进行流动状态分析。本发明专利技术便于对样品中的荧光信号进行分析和合理控制样品注入，提升荧光检测效率。

Microfluidic chip fluorescence detection equipment, method and device

The invention relates to a microfluidic chip detection device, method and device. Among them, microfluidic chip detection equipment, including processor, illumination light source, fluorescence detection module connected to the processor, image acquisition module; also includes the infinite correction optical system located between the microfluidic chip and image acquisition module; infinite correction optical system will be captured by the tube flowing through the microfluidic chip. The fluorescence signal from the sample of the channel is transmitted to the fluorescence detection module; the fluorescence detection module converts the fluorescence signal into digital signal and transmits it to the processor; the image acquisition module collects the real-time image of the sample when the microfluidic chip is illuminated by the illuminating light source through the infinite correction optical system, and transmits the real-time image to the processor. According to the digital signal, the processor carries on the fluorescence detection and analysis to the sample, and carries on the flow state analysis to the sample according to the real-time image. The invention is convenient for analyzing the fluorescence signal in the sample, reasonably controlling the sample injection, and improving the fluorescence detection efficiency.

【技术实现步骤摘要】
微流控芯片荧光检测设备、方法以及装置
本专利技术涉及微流控芯片
，特别是涉及微流控芯片荧光检测设备、方法以及装置。
技术介绍
微流控芯片技术是在微米尺度的管道中处理或者操纵微量流体的新技术，可以将生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作集成到一块微米尺度的芯片上，具有高度集成、高效率、低消耗以及低成本等优势。微流控芯片技术广泛应用于体外诊断、核酸检测、药物筛选以及细胞分离等生物医疗领域，而诱导荧光检测是微流控芯片检测的主要方法。在实现过程中，专利技术人发现传统技术中至少存在如下问题：目前，微流控芯片荧光检测系统成像的焦平面与物镜的焦点并不重合，所以光源聚焦后对光斑的定位不够准确，并且在成像和荧光检测时需要进行切换，功能单一，不便于观察，导致检测耗时较长。
技术实现思路
基于此，有必要针对精度较差且检测效率低的技术问题，提供一种微流控芯片荧光检测设备、方法以及装置。为了实现上述目的，一方面，本专利技术实施例提供了一种微流控芯片荧光检测设备，包括处理器、照明光源以及连接处理器的荧光检测模块、图像采集模块；还包括位于微流控芯片和图像采集模块之间的无限远校正光学系统；无限远校正光学系统将采集到的、流经微流控芯片的管道的样品发出的荧光信号传输给荧光检测模块；荧光检测模块将荧光信号转换为数字信号，并传输给处理器；图像采集模块通过无限远校正光学系统采集、照明光源照射微流控芯片时样品的实时图像，并将实时图像传输给处理器；其中，照明光源的中心波长大于荧光信号的波长；处理器根据数字信号，对样品进行荧光检测分析，并根据实时图像，对样品进行流动状态分析。在其中一个实施例中，还包括连接处理器的位移平台；位移平台包括第一电机和第二电机；第一电机、第二电机的一端连接处理器，另一端连接芯片载物台；处理器根据获取到的管道定位指令驱动第一电机转动；转动中的第一电机带动载物台移动，直至图像采集模块基于清晰度评价算法、通过无限远校正光学系统获取到微流控芯片的管道的当前最佳成像位置；处理器根据当前最佳成像位置，以及当前最佳成像位置处微流控芯片的管道相对预设图像中心点的距离，驱动第二电机转动；转动中的第二电机带动芯片载物台移动，直至微流控芯片的管道与预设图像中心点重合。在其中一个实施例中，无限远校正光学成像系统包括显微物镜和套筒透镜；显微物镜将激发光聚焦形成用于激发样品发出的荧光信号的光斑，并将采集到的荧光信号传输给荧光检测模块；套筒透镜用于将显微物镜采集的实时图像成像于图像采集模块中。在其中一个实施例中，还包括位于显微物镜与套筒透镜的光路之间的激发光源模块、第二二色向镜；激发光源模块包括第一激光器、第二激光器、第一二色向镜以及合束镜；第一激光器通过合束镜、第一二色向镜，将第一激发光传输给显微物镜；第二激光器通过合束镜、第一二色向镜，将第二激发光传输给显微物镜套筒透镜依次通过显微物镜、第一二色向镜、第二二色向镜将实时图像传输给图像采集模块。在其中一个实施例中，荧光检测模块包括第一荧光探测器、第二荧光探测器、第一滤光片、第二滤光片、第一收集透镜、第二收集透镜以及荧光分束镜；第一荧光探测器、第二荧光探测器分别与处理器连接；荧光分束镜依次通过第一二色向镜、第二二色向镜将荧光信号分束为第一荧光信号以及第二荧光信号；第一收集透镜通过第一滤光片将第一荧光信号传输给第一荧光探测器；第一荧光探测器将第一荧光信号传输至处理器；第二收集透镜通过第二滤光片将第二荧光信号传输给第二荧光探测器；第二荧光探测器将第二荧光信号传输至处理器。在其中一个实施例中，还包括连接微流控芯片的液路系统；液路系统向微流控芯片的管道加载样品。在其中一个实施例中，图像采集模块为高速相机。另一方面，本专利技术实施例还提供了一种微流控芯片荧光检测方法，包括以下步骤：获取荧光检测模块传输的数字信号，以及图像采集模块传输的实时图像；数字信号为荧光检测模块将荧光信号进行转换得到的信号；荧光信号为无限远校正光学系统采集到的、流经微流控芯片的管道的样品发出的光信号；实时图像为图像采集模块通过无限远校正光学系统采集、照明光源照射微流控芯片时样品的图像信息；照明光源的中心波长大于荧光信号的波长；根据数字信号，对流经样品进行荧光检测分析，以及根据实时图像对样品进行流动状态分析。在其中一个实施例中，在获取荧光检测模块传输的数字信号，以及图像采集模块传输的实时图像的步骤之前，还包括步骤：根据获取到的管道定位指令，生成第一电机驱动指令，驱动第一电机运转；第一电机驱动指令用于驱动第一电机带动芯片载物台移动，直至图像采集模块根据清晰度评价算法、通过无限远光学校正系统获取到微流控芯片的管道的当前最佳成像位置；根据当前最佳成像位置，以及当前最佳成像位置处微流控芯片的管道相对预设图像中心点的距离，生成第二电机驱动指令，驱动第二电机运转；第二电机驱动指令用于驱动第二电机带动芯片载物台移动，直至微流控芯片的管道与预设图像中心点重合。另一方面，本专利技术实施例还提供了一种微流控芯片荧光检测装置，包括：信号获取单元，用于获取荧光检测模块传输的数字信号，以及图像采集模块传输的实时图像；数字信号为荧光检测模块将荧光信号进行转换得到的信号；荧光信号为无限远校正光学系统采集到的、流经微流控芯片的管道的样品发出的光信号；实时图像为图像采集模块通过无限远校正光学系统采集、照明光源照射微流控芯片时样品的图像信息；照明光源的中心波长大于荧光信号的波长；检测单元，用于根据数字信号，对流经样品进行荧光检测分析，以及根据实时图像对样品进行流动状态分析。上述技术方案中的一个技术方案具有如下有点和有益效果：通过采用无限远校正光学系统、发出中心波长大于荧光信号波长的照明光源，进而可以防止照明光源与荧光信号之间的相互干扰，能够有效检测到荧光信号，且提高对微流控芯片的管道的图像采集精度。利用处理器分别与荧光检测模块、图像采集模块的连接关系，可在进行荧光检测的同时，观察样品流经微流控芯片的管道的实时状态，便于对样品中的荧光信号进行分析以及合理控制样品的注入，进一步提升荧光检测效率。附图说明图1为本专利技术微流控芯片荧光检测设备实施例1的结构示意图；图2为本专利技术微流控芯片荧光检测设备另一结构示意图；图3为本专利技术微流控芯片荧光检测设备的具体连接结构示意图；图4为本专利技术微流控芯片荧光检测方法实施例1的流程示意图；图5为本专利技术微流控芯片荧光检测方法中管道定位的流程示意图；图6为本专利技术微流控芯片荧光检测方法中自动检测的流程示意图；图7为本专利技术微流控芯片荧光检测装置实施例1的结构示意图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的首选实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容更加透彻全面。需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微流控芯片荧光检测设备，其特征在于，包括处理器、照明光源以及连接所述处理器的荧光检测模块、图像采集模块；还包括位于微流控芯片和所述图像采集模块之间的无限远校正光学系统；所述无限远校正光学系统将采集到的、流经所述微流控芯片的管道的样品发出的荧光信号传输给所述荧光检测模块；所述荧光检测模块将所述荧光信号转换为数字信号，并传输给所述处理器；所述图像采集模块通过所述无限远校正光学系统采集、所述照明光源照射所述微流控芯片时所述样品的实时图像，并将所述实时图像传输给所述处理器；其中，所述照明光源的中心波长大于所述荧光信号的波长；所述处理器根据所述数字信号，对所述样品进行荧光检测分析，并根据所述实时图像，对所述样品进行流动状态分析。

【技术特征摘要】
1.一种微流控芯片荧光检测设备，其特征在于，包括处理器、照明光源以及连接所述处理器的荧光检测模块、图像采集模块；还包括位于微流控芯片和所述图像采集模块之间的无限远校正光学系统；所述无限远校正光学系统将采集到的、流经所述微流控芯片的管道的样品发出的荧光信号传输给所述荧光检测模块；所述荧光检测模块将所述荧光信号转换为数字信号，并传输给所述处理器；所述图像采集模块通过所述无限远校正光学系统采集、所述照明光源照射所述微流控芯片时所述样品的实时图像，并将所述实时图像传输给所述处理器；其中，所述照明光源的中心波长大于所述荧光信号的波长；所述处理器根据所述数字信号，对所述样品进行荧光检测分析，并根据所述实时图像，对所述样品进行流动状态分析。2.根据权利要求1所述的微流控芯片检测设备，其特征在于，还包括连接所述处理器的位移平台；所述位移平台包括第一电机和第二电机；所述第一电机、所述第二电机的一端连接所述处理器，另一端连接芯片载物台；所述处理器根据获取到的管道定位指令驱动所述第一电机转动；转动中的所述第一电机带动所述载物台移动，直至所述图像采集模块基于清晰度评价算法、通过所述无限远校正光学系统获取到所述微流控芯片的管道的当前最佳成像位置；所述处理器根据所述当前最佳成像位置，以及所述当前最佳成像位置处所述微流控芯片的管道相对预设图像中心点的距离，驱动所述第二电机转动；转动中的所述第二电机带动所述芯片载物台移动，直至所述微流控芯片的管道与所述预设图像中心点重合。3.根据权利要求1所述的微流控芯片检测设备，其特征在于，所述无限远校正光学成像系统包括显微物镜和套筒透镜；所述显微物镜将激发光聚焦形成用于激发所述样品发出的所述荧光信号的光斑，并将采集到的所述荧光信号传输给所述荧光检测模块；所述套筒透镜用于将所述显微物镜采集的所述实时图像成像于所述图像采集模块中。4.根据权利要求3所述的微流控芯片检测设备，其特征在于，还包括位于所述显微物镜与所述套筒透镜的光路之间的激发光源模块、第二二色向镜；所述激发光源模块包括第一激光器、第二激光器、第一二色向镜以及合束镜；所述第一激光器通过所述合束镜、所述第一二色向镜，将第一激发光传输给所述显微物镜；所述第二激光器通过所述合束镜、所述第一二色向镜，将第二激发光传输给所述显微物镜；所述套筒透镜依次通过所述显微物镜、所述第一二色向镜、所述第二二色向镜将所述实时图像传输给所述图像采集模块。5.根据权利要求1至4任意一项所述的微流控芯片荧光检测设备，其特征在于，所述荧光检测模块包括第一荧光探测器、第二荧光探测器、第一滤光片、第二滤光片、第一收集透镜、第二收集透镜以及荧光分束镜；所述第一荧光探测器、所述第二荧光探测器分别与所述处理器连接；所述荧光分束镜依次...

【专利技术属性】
技术研发人员：张道森，关烨锋，何关金，李晶，
申请(专利权)人：广东顺德墨赛生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44