基于CMOS图像传感的光栅波导微流体检测系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于CMOS图像传感的光栅波导微流体检测系统，包括：微流体芯片、CMOS图像传感层和分析装置；微流体芯片包括：光栅波导和微流道，光栅波导包括出射光栅，出射光栅位于微流道下方用以将光沿垂直方向向上导入微流道内；还包括：依次由下而上设置的下包层、波导层、保护层、上包层和流道盖板，波导层是在25‑150℃沉积温度下形成的氮化硅材料，波导层用以形成光栅波导；微流道贯穿上包层以暴露出保护层。具有有益效果：在CMOS图像传感层和高分子聚合材料上低温沉积光学性能可调的氮化硅光波导，不破坏CMOS图像传感层，减少了实验中对收集光路调整等准备工作，提高了实验效率；提高了检测系统的便携性，大大增加了系统的应用场景。

Grating waveguide microfluidic detection system based on CMOS image sensing

【技术实现步骤摘要】
基于CMOS图像传感的光栅波导微流体检测系统
本专利技术涉及一种基于CMOS图像传感的光栅波导微流体检测系统，尤其涉及一种基于CMOS图像传感的光栅波导微流体生物检测系统。
技术介绍
在现代生化分析流程中，高通量检测设备已经被广泛使用。这些设备大多采用基于微流体技术或者微孔阵列的生物芯片，装载在高性能的光学系统中，实现对诸如核酸、蛋白、病毒、细菌、细胞等等不同尺寸的生物样品的分析。这些光学系统的设计通常都基于复杂的几何光学，其体积大、成本高、需要光学准直、维护成本较高。在精准医疗时代，小型化、高性能、低成本和可移动的集成化分析系统受到很大关注。尤其是labonchip的概念，经过几十年的发展，基于微流体技术对生物样品的操控方面取得了长足的进步，但真正的labonchip系统仍然缺少一种微纳尺度下的高通量生物样品的芯片级的片上光学检测和分析集成系统。CMOS图像传感器是利用CMOS半导体的有源像素传感器，其中每个光电传感器附近都有相应的电路直接将光能量转换成电压信号。与感光耦合元件CCD不同的是，它并不涉及信号电荷。同等条件下，C本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于CMOS图像传感的光栅波导微流体检测系统，包括：微流体芯片、光谱收集装置和分析装置；其特征在于，所述微流体芯片包括：光栅波导和微流道，所述光栅波导包括出射光栅，所述出射光栅位于所述微流道下方用以将光沿垂直方向向上导入所述微流道内，所述光谱收集装置包括CMOS图像传感层，所述CMOS图像传感层用于收集所述微流道内的光信号，处理所述光信号产生待分析信号并向所述分析装置传输所述待分析信号，所述分析装置分析所述待分析信号形成光谱或图像；/n所述微流体芯片还包括：依次由下而上设置的下包层、波导层、保护层、上包层和流道盖板，所述波导层是在25-150℃沉积温度下形成的氮化硅材料，所述波导层用以...

【技术特征摘要】
1.一种基于CMOS图像传感的光栅波导微流体检测系统，包括：微流体芯片、光谱收集装置和分析装置；其特征在于，所述微流体芯片包括：光栅波导和微流道，所述光栅波导包括出射光栅，所述出射光栅位于所述微流道下方用以将光沿垂直方向向上导入所述微流道内，所述光谱收集装置包括CMOS图像传感层，所述CMOS图像传感层用于收集所述微流道内的光信号，处理所述光信号产生待分析信号并向所述分析装置传输所述待分析信号，所述分析装置分析所述待分析信号形成光谱或图像；
所述微流体芯片还包括：依次由下而上设置的下包层、波导层、保护层、上包层和流道盖板，所述波导层是在25-150℃沉积温度下形成的氮化硅材料，所述波导层用以形成所述光栅波导；所述保护层是二氧化硅材料，用以覆盖所述光栅波导并保护所述出射光栅；所述CMOS图像传感层位于所述下包层下方；
所述微流道贯穿所述上包层以暴露出所述保护层；
所述流道盖板覆盖所述微流道上开口，所述微流道盖板包括用以向所述微流道注入含待检测生物分子溶液的注液口；
所述下包层是厚度为15～30μm高分子聚合材料，所述上包层是厚度为15～30μm的高分子聚合材料，所述微流道宽度为10-100μm。


2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈昌，刘博，王靖，
申请(专利权)人：上海新微技术研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31