循环肿瘤细胞分选及检测用的多通道进样装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种循环肿瘤细胞分选及检测用的多通道进样装置，包括气泵、控制单元、命令输入与数据显示模块、流量监控模块、通气模块及微流控芯片，所述命令输入与数据显示模块用于程序化控制进样速度和通道选择，所述控制单元与气泵和通气模块相连，所述控制单元用于使得气泵中的气体压强能够精确控制，所述流量监控模块与通气模块和微流控芯片相连，所述流量监控模块用于在正压进样时监测管道内液体流速，以控制微流控芯片中液体的流速，并且负反馈进样速度与液体流量，所述通气模块用于多通道的选择并进行多通道同时进样。与现有技术相比，本实用新型专利技术装置操作简单可行、解决了现有通道单一、稳定性不高等问题。

【技术实现步骤摘要】
循环肿瘤细胞分选及检测用的多通道进样装置
本技术涉及一种进样装置，尤其是涉及一种循环肿瘤细胞分选及检测用的多通道进样装置。
技术介绍
循环肿瘤细胞(CTC)具有诊断价值，但在肿瘤病人患者血液中含量极低，因此对其分选的灵敏度和特异度需求也较高；近年来，实体肿瘤组织中的单细胞也具有肿瘤异质性和免疫微环境的科研价值，而在该领域成为研究热点。针对检测而言，进样过程流体的控制是微滴制备系统的关键技术之一，引入样品的量、形状以及方式均会对后续样品处理产生影响，因为芯片体系微小，这种影响甚至是决定性的。因此稳定、可靠的流体控制模块十分重要。目前，微流体的驱动和控制技术种类很多。普遍采用的是基于静电、压电、热、和步进电机等传统驱动方式。这些自动进样装置都有一定的局限性，例如存在着加工、集成困难，难以精确控制，进样、出样速度慢等缺点；或者存在着装置结构复杂、体积庞大、重量大，成本高，难以微型化等弊端，而注射泵在实现纳升量级的流体使十分无力，常出现滞后、稳定时间长、重复性差、脉冲效应等一系列问题，难以满足应用的要求。因此，采用压力驱动技术，研制一种综合性能更加优良的进样装置是解决上述问题的有效途径。
技术实现思路
本技术的目的就是为了提供一种循环肿瘤细胞分选及检测用的多通道进样装置，以解决现有通道单一、稳定性不高等问题。本技术的装置能够对微流控芯片内的液体流速和流量进行精确的控制，从而保证循环肿瘤细胞样本液能够顺利的在微流控芯片上分选、富集和后续的细胞光学检测。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：本技术提供一种循环肿瘤细胞分选及检测用的多通道进样装置，包括气泵、控制单元、命令输入与数据显示模块、流量监控模块、通气模块及微流控芯片，所述命令输入与数据显示模块分别与控制单元、通气模块和流量监控模块电气相连，所述命令输入与数据显示模块用于程序化控制进样速度和通道选择，所述控制单元与气泵和通气模块相连，所述控制单元用于使得气泵中的气体压强能够精确控制，所述流量监控模块与通气模块和微流控芯片相连，所述流量监控模块用于在正压进样时监测管道内液体流速，以控制微流控芯片中液体的流速，并且负反馈进样速度与液体流量，所述通气模块用于多通道的选择并进行多通道同时进样。在本技术的一个实施方式中，所述控制单元包括精密调压阀，所述通气模块包括多通道分离管、开关电磁阀与气液作用装置，所述气泵与精密调压阀之间通过气体管路相连，所述精密调压阀与多通道分离管之间通过气体管路相连，所述多通道分离管与开关电磁阀之间通过气体管路相连，所述开关电磁阀与气液作用装置之间通过气体管路相连，所述气液作用装置与微流控芯片之间通过液体管路相连。在本技术的一个实施方式中，所述气泵包括正压打气泵与空气过滤器，所述正压打气泵与空气过滤器通过气体管路相连，所述空气过滤器与精密调压阀之间通过气体管路相连，所述空气过滤器用以滤除正压打气泵101打气过程中产生的水蒸气、灰尘等杂质，可以保证进样时气体的干燥。在本技术的一个实施方式中，所述气液作用装置与微流控芯片之间的液体管路上通过倒锥接头连接有流量传感器，所述流量传感器用于监测样本液进样速度；在开关电磁阀和气液作用装置之间的气体管路上连接有气体压力传感器，所述气体压力传感器用于监测气体驱动压力。在本技术的一个实施方式中，所述流量传感器、气体压力传感器均通过数据线与数据采集卡连接，所述数据采集卡用于气体压力和液体流量数据的采集。在本技术的一个实施方式中，所述气体压力传感器与数据采集卡之间的导线上连接有气体压力传感器信号放大器，所述气体压力传感器信号放大器用于放大微弱的气体压力电信号。在本技术的一个实施方式中，所述控制单元还包括嵌入式处理器，所述嵌入式处理器分别与精密调压阀、开关电磁阀通过导线相连，通过电压信号控制精密调压阀以控制驱动气体压力的输出，以及控制开关电磁阀控制多通道的选择。在本技术的一个实施方式中，所述命令输入与数据显示模块与数据采集卡、嵌入式处理器通过USB线相连，所述命令输入与数据显示模块为上位机，例如计算机。在本技术的一个实施方式中，所述多通道分离管为包括一个入通道与多个出通道的装置，所述开关电磁阀设置的个数与多通道分离管的出通道个数相同，每个开关电磁阀分别连接一个多通道分离管的出通道；所述气液作用装置的个数与开关电磁阀的个数相同，每一个气液作用装置分别连接一个开关电磁阀。在本技术的一个实施方式中，所述气液作用装置为装有样本液的密闭装置，所述气液作用装置利用依次通过精密调压阀、多通道分离管、开关电磁阀进入的气体产生的气压驱动气液作用装置内的样本液以稳定的速度进入微流控芯片。在本技术的一个实施方式中，所述气体管路均使用PVC导气管，所述液体管路均使用Tygon毛细管，PVC导气管连接处均使用直通宝塔接头连接，以保证气路的密闭性，Tygon毛细管与微流控芯片入口处通过钢针相连。本技术中，气泵包括正压打气泵与空气过滤器、控制单元包括数据采集卡、嵌入式处理器、气体压力传感器信号放大器、气体压力传感器、精密调压阀、流量监控模块包括倒锥接头、Tygon毛细管、流量传感器、通气模块包括直通宝塔接头、多通道分离管、开关电磁阀、PVC导气管、气液作用装置支架、气液作用装置。本技术的一个实施方式中，所述气液作用装置放置于气液作用装置支架上。本技术中，所述正压打气泵、空气过滤器、数据采集卡、嵌入式处理器、气体压力传感器信号放大器、气体压力传感器、精密调压阀、倒锥接头、Tygon毛细管、流量传感器、直通宝塔接头、多通道分离管、开关电磁阀、PVC导气管、气液作用装置支架、气液作用装置、所述微流控芯片均采用现有技术。本技术的一个实施方式中，所述气泵、控制单元、命令输入与数据显示模块、流量监控模块、通气模块、微流控芯片均放置于操作台上。本技术的一个实施方式中，所述电气连接包括的连接方式有通过USB线相连。本技术中，所述通气模块中带有开关电磁阀及多通道分离管，以实现程序化控制通道选择和多通道同时进样。本技术中，所述控制单元中的精密减压阀可以手动控制和程序控制，可以实现控制气体压强的多样化。与现有技术相比，本技术具有以下的优点和特点。1.本技术的工作原理是气泵作为压力驱动装置的气源，上位机通过控制嵌入式处理器电压信号的输出，控制精密调压阀，当气源的气体经过精密调压阀进入密闭的气液作用装置，进而密闭的气液作用装置内的气体压力的到精确的调控，然后驱动气液作用装置内的样本液以稳定的速度进入微流控芯片，气体压力传感器和液体流量传感器实时监测气体压力和液体流量，并将液体流量作为反馈量实现系统的闭环流量输出。2.本技术能够实现多通道选择和多通道同时进样，流量监控模块可以实时负反馈微流控芯片内的液体流量和流速，实现闭环系统，操作简单，实现复杂功能的高度集成、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种循环肿瘤细胞分选及检测用的多通道进样装置，其特征在于，包括气泵(1)、控制单元(2)、命令输入与数据显示模块(3)、流量监控模块(4)、通气模块(5)及微流控芯片(6)，/n所述命令输入与数据显示模块(3)分别与控制单元(2)、通气模块(5)和流量监控模块(4)电气相连，所述命令输入与数据显示模块(3)用于程序化控制进样速度和通道选择，/n所述控制单元(2)与气泵(1)和通气模块(5)相连，所述控制单元(2)用于使得气泵(1)中的气体压强能够精确控制，/n所述流量监控模块(4)与通气模块(5)和微流控芯片(6)相连，所述流量监控模块(4)用于在正压进样时监测管道内液体流速，以控制微流控芯片(6)中液体的流速，并且负反馈进样速度与液体流量，/n所述通气模块(5)用于多通道的选择并进行多通道同时进样。/n

【技术特征摘要】
1.一种循环肿瘤细胞分选及检测用的多通道进样装置，其特征在于，包括气泵(1)、控制单元(2)、命令输入与数据显示模块(3)、流量监控模块(4)、通气模块(5)及微流控芯片(6)，
所述命令输入与数据显示模块(3)分别与控制单元(2)、通气模块(5)和流量监控模块(4)电气相连，所述命令输入与数据显示模块(3)用于程序化控制进样速度和通道选择，
所述控制单元(2)与气泵(1)和通气模块(5)相连，所述控制单元(2)用于使得气泵(1)中的气体压强能够精确控制，
所述流量监控模块(4)与通气模块(5)和微流控芯片(6)相连，所述流量监控模块(4)用于在正压进样时监测管道内液体流速，以控制微流控芯片(6)中液体的流速，并且负反馈进样速度与液体流量，
所述通气模块(5)用于多通道的选择并进行多通道同时进样。


2.根据权利要求1所述的一种循环肿瘤细胞分选及检测用的多通道进样装置，其特征在于，所述控制单元(2)包括精密调压阀(205)，所述通气模块(5)包括多通道分离管(502)、开关电磁阀(503)与气液作用装置(506)，所述气泵(1)与精密调压阀(205)之间通过气体管路相连，所述精密调压阀(205)与多通道分离管(502)之间通过气体管路相连，所述多通道分离管(502)与开关电磁阀(503)之间通过气体管路相连，所述开关电磁阀(503)与气液作用装置(506)之间通过气体管路相连，所述气液作用装置(506)与微流控芯片(6)之间通过液体管路相连。


3.根据权利要求2所述的一种循环肿瘤细胞分选及检测用的多通道进样装置，其特征在于，所述气泵(1)包括正压打气泵(101)与空气过滤器(102)，所述正压打气泵(101)与空气过滤器(102)通过气体管路相连，所述空气过滤器(102)与精密调压阀(205)之间通过气体管路相连。


4.根据权利要求2所述的一种循环肿瘤细胞分选及检测用的多通道进样装置，其特征在于，所述气液作用装置(506)与微流控芯片(6)之间的液体管路上连接有流量传感器(403)，所述流量传感器(403)用于监测样本液进样速度；
在开关电磁阀(503)和气液作用装置(506)之间的气体管路上连接有气体压力传感器(204)，所述气体压力传...

【专利技术属性】
技术研发人员：王固兵，徐秀林，邹任玲，郭宛星，纪春阳，徐文远，孙涛，邸元帅，胡秀枋，苏淏旋，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：新型
国别省市：上海;31