一种微流控芯片及降低微流控芯片相邻通道互扰的方法技术

本发明专利技术公开了一种微流控芯片及降低微流控芯片相邻通道互扰的方法，微流控芯片包括若干微流控通道和一个单独定位通道；单独定位通道位于若干微流控通道右侧，单独定位通道与各微流控通道平行。本发明专利技术优化微流控芯片结构，在微流控芯片上设置与各微流控通道平行的单独定位通道，用于判断激光源在微流控芯片上的聚焦光斑大小；搭建光学探测电路，探测激光经过微流控芯片发生的衍射光强；搭建自动载物控制平台，控制激光源的移动，进而控制在微流控芯片上的聚焦光斑大小和位置。本发明专利技术通过调节激光光斑在通道上的大小，减小激光对相邻通道的散射光强，达到抑制相邻通道干扰的目的。达到抑制相邻通道干扰的目的。达到抑制相邻通道干扰的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种微流控芯片及降低微流控芯片相邻通道互扰的方法


[0001]本专利技术涉及生物检测
，特别涉及一种微流控芯片及降低微流控芯片相邻通道互扰的方法。

技术介绍

[0002]数字PCR的原理是让液滴通过微流控芯片上的微流控通道，如图1所示，在微流控通道上设置一个激光光源，这个光源为聚焦光源。通过这个光源照射在微流控通道内的液滴上，使液滴中的探针散发荧光后去收集这个荧光。
[0003]数字PCR对信号的敏感性比较高， 芯片微流控通道在荧光读取位置排布比较密集。观测通道直径在10um，通道间隔在100um
‑
200um。且芯片材料透明度会比较高。
[0004]当微流控通道阵列与激光发生距离变动，会造成聚焦光斑大小的变化。如图2所示，三个微通道阵列与激光距离由远及近，分别产生不同大小的聚焦光斑。由于微流控通道密集程度比较大，对这个激发光源的聚焦光斑就需要有比较高的要求。首先聚焦光斑需要足够小，直径约等于观测通道直径10um，其次聚焦光斑中心需要完全定位到观测通道上。
[0005]但聚焦光斑的初始的物理结构定位会随着器件的老化，相对位置的异常变化而变化，由于初始位置已经是最佳的聚焦光斑位置，观测通道上的光斑产生变化，使得聚焦在观测通道上的光斑直径变大。当聚焦光斑产生变化后，即使聚焦光斑能够定位到观测通道中心，但由于光斑变大，激光会照射到相邻通道上。如果相邻的通道上有上一个样本的液滴残留，就会相应的激发对应的荧光，使得当前通道上的液滴荧光收集受到相邻通道残留液滴荧光的干扰，产生如下影响。
[0006]1. 当前通道的荧光底噪变大，使得当前通道液滴数据读取变得困难。
[0007]2. 由于残留液滴没有相应的驱动，处于自由状态，会对当前通道产生很多异常的无法经过正常液滴筛选过滤掉的无效液滴。从而影响整体样本的判读数据。

技术实现思路

[0008]本专利技术目的是：提供一种微流控芯片及降低微流控芯片相邻通道互扰的方法，通过微流控的特殊结构设计，进行自动的光斑聚焦位置调节，在保证当前通道样本可以完全激发的情况下，尽量减少相邻通道接收的激光光强，已达到降低相邻通道荧光干扰的目的。
[0009]本专利技术的技术方案是：一种微流控芯片，包括若干微流控通道和一个单独定位通道；单独定位通道位于若干微流控通道右侧，单独定位通道与各微流控通道平行。
[0010]优选的，所述微流控通道采用中间窄两边宽的结构，中间窄的部分为荧光观测位置。
[0011]优选的，所述单独定位通道的宽度为微流控通道的荧光观测位置宽度的1.3～2倍。
[0012]一种降低微流控芯片相邻通道互扰的方法，包括：
S1、优化微流控芯片结构，在微流控芯片上设置与各微流控通道平行的单独定位通道，用于判断激光源在微流控芯片上的聚焦光斑大小；S2、搭建光学探测电路，探测激光经过微流控芯片发生的衍射光强；S3、搭建自动载物控制平台，控制激光源的移动，进而控制在微流控芯片上的聚焦光斑大小和位置。
[0013]优选的，S1中，所述单独定位通与微流控芯片的各微流控通道平行，单独定位通道的宽度为微流控通道的荧光观测位置宽度的1.5倍。
[0014]优选的， S2中，所述光学探测电路包括光电转换模块及其连接的高速模数转换采集电路，光电转换模块与激光源分别位于微流控芯片相对的两侧，激光经过微流控芯片发生衍射，光电转换模块采集衍射光强。
[0015]优选的，S3中控制激光源的移动的方法包括：S3
‑
1、建立X、Y、Z的三维坐标系，X轴与微流控芯片垂直，Y轴与微流控芯片平行，并与各微流控通道垂直，Z轴与微流控芯片平行，并与各微流控通道平行；S3
‑
2、固定激光源初始位置：X方向定位到照射在芯片上的激光光斑与微流控通道一致的位置；Y方向定位到单独定位通道左边，Z方向定位到单独定位通道的两端之间范围内；S3
‑
3、激光源在X方向距离芯片由近及远移动， X方向每移动一次，在Y方向匀速移动使激光通过单独定位通道，并记录与分析光电转换数据判断激光光斑在微流控通道上的大小；S3
‑
4、根据S3
‑
3分析的激光光斑在微流控通道上的大小，选择最终合适的激光源位置。
[0016]优选的，S3
‑
3中，光电转换数据包括荧光强度的波形宽度和幅值。
[0017]本专利技术的优点是：1．本专利技术优化微流控芯片结构，通过判断激光光斑在通道上的大小状态，形成自动化X轴位置确定。
[0018]2．本专利技术通过调节激光光斑在通道上的大小，减小激光对相邻通道的散射光强，达到抑制相邻通道干扰的目的。
附图说明
[0019]下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述：图1为现有技术中激光光源与微流控芯片的示意图；图2为现有技术中激光光源在不同距离的微流控芯片的微流控通道上产生聚焦光斑的示意图；图3为本专利技术的微流控芯片的结构示意图；图4为本专利技术的光学探测电路的光电转换模块与单独定位通道的定位示意图；图5为本专利技术的激光头初始位置固定的示意图；图6为找寻单独定位通道过程中荧光强度变化的示意图；图7为确认聚焦位置过程中荧光强度变化的示意图；图8为确认聚焦位置过程中荧光强度、波形宽度变化的示意图。
实施方式
[0020]下面将参照附图更详细地描述本专利技术的示例性实施方式。虽然附图中显示了本专利技术的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本专利技术，并且能够将本专利技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0021]应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式一、一个以及所述也可以表示包括复数形式。术语包括、包含、含有以及具有是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。
[0022]尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一、第二之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
[0023]为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为内部、外部、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微流控芯片，其特征在于，包括若干微流控通道和一个单独定位通道；单独定位通道位于若干微流控通道右侧，单独定位通道与各微流控通道平行。2.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述微流控通道采用中间窄两边宽的结构，中间窄的部分为荧光观测位置。3.根据权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，所述单独定位通道的宽度为微流控通道的荧光观测位置宽度的1.3～2倍。4.一种降低微流控芯片相邻通道互扰的方法，其特征在于，包括：S1、优化微流控芯片结构，在微流控芯片上设置与各微流控通道平行的单独定位通道，用于判断激光源在微流控芯片上的聚焦光斑大小；S2、搭建光学探测电路，探测激光经过微流控芯片发生的衍射光强；S3、搭建自动载物控制平台，控制激光源的移动，进而控制在微流控芯片上的聚焦光斑大小和位置。5.根据权利要求4所述的降低微流控芯片相邻通道互扰的方法，其特征在于，S1中，所述单独定位通与微流控芯片的各微流控通道平行，单独定位通道的宽度为微流控通道的荧光观测位置宽度的1.5倍。6.根据权利要求5所述的降低微流控芯片相邻通道互扰的方法，其特征在于， S2中，所述光学探测电路包括光电转换模块及其连接的高速模数转换采集电路，光电转换模块与激光源...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈谦，张路，赵俊岭，刘泓，刘弘扬，
申请(专利权)人：苏州索真生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：