一种医药检测用微流控芯片的智能检测装置的制作方法

本实用新型涉及一种医药检测用微流控芯片的智能检测装置，尤其是能够测量微流体流速和药液混合均匀度的检测装置。

背景技术：

微流控芯片能够将液体样本注入、混合、搅拌、分离、排出等功能及其微流体的分析整合在一块几十平方厘米的石英玻璃芯片上，以很小的样本量实现医学检测功能，迅速地发现细菌和病毒。目前，用于生物科研实验的微流控芯片大部分采用三维立体封装结构，无法实现大批量生产。新型的V型微流控芯片可以实现大批量生产，具有十分广阔的应用前景。在医学检测过程中，直接影响检测性能好坏的因素是微流芯片内微流体的流动速度和药、液的混合均匀度。而新型的V型微流芯片的设计主要是针对微流道的大小尺寸和形状结构，因为微流体的流动速度及药、液的混合均匀度都与微流道的结构有直接关系。然而，目前还没有与新型V型微流控芯片有关的智能检测装置，微流控芯片设计人员模拟设计微流道结构会耗费大量时间。为了解决上述问题，本实用新型设计了一整套可以实现微流体跟踪测速并且测量药、液混合均匀度的智能检测装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于设计一整套可以实现微流体跟踪测速并且测量药、液很合均匀度的智能检测装置。通过微流控芯片的智能检测装置，直接优化针对不同微流体的微流芯片内部流道结构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种医药检测用微流控芯片的智能检测装置，包括微流体泵送装置、图像采集装置、图像处理及显示装置、微流控芯片模组，还包括设置在底座上的XY两轴联动运动机构、与所述XY两轴联动运动机构电路连接的运动控制面板，所述的微流控芯片模组固定在所述XY两轴联动运动机构上，所述的图像处理装置通过镜头架设置在底座上，并通过电路连接图像处理及显示装置，所述图像处理及显示装置用于实时测量微流体流速和药液混合均匀度，并直接生成流速曲线和混合均匀度曲线；所述镜头架上还设置有可沿Z向上下调整位置的针头移动支架，所述针头移动支架一侧沿Y向设置有开口滑槽，同时该侧居中还设置有垂直所述开口滑槽的摆动开口槽，所述开口滑槽内活动设置有T形微流储存管，所述微流储存管一端密封，另一端连接微流体泵送装置的输出端，垂直开口滑槽的一端则连接医用注射针头。

进一步地，所述的XY两轴联动运动机构包括设置只是所述底座上的XY两轴精密移动台，所述的XY两轴精密移动台的驱动电机通过电路连接所述运动控制面板，通过XY两轴精密移动台，图像采集装置以0.5mm/s-5mm/s的速度实时跟踪微流体的流动并采集图像。

进一步地，所述的图像采集装置由上至下包括CCD图像传感器、变倍单筒镜头。

进一步地，所述的镜头架顶端设置有相互滑动配合的镜头固定架和镜头移动架，所述的图像采集装置固定在镜头移动架上面，镜头移动架两侧的滑槽与镜头固定架上的凹槽相配合，使图像采集装置在X轴方向移动调整镜头内视场的位置。

进一步地，上述的微流体泵送装置包括血液固定支架、血液吊带、血液药瓶、微流泵微流泵，所述微流泵的输入端通过输送软管连接血液药瓶，输出端通过输送软管连接所述微流储存管。

进一步地，所述的微流控芯片模组包括微流芯片、背光源、光源控制器，所述的微流芯片、背光源上下叠加地固定在XY两轴联动运动机构的载物台上，所述光源控制器通过电路与所述背光源控制连接。

进一步地，所述的镜头固定架上设置有调节其Z向位置的调节螺钉。

进一步地，所述针头移动支架上设置有调节其Z向位置及所述微流储存管的Y向位置的调节螺钉。

进一步地，所述微流储存管在-20mm~+20mm范围内沿开口滑槽水平移动，在30°~60°范围内竖直方向上绕旋转沿开口滑槽轴线旋转。

进一步地，所述的镜头移动架滑槽可在镜头固定架的凹槽内-25mm~+25mm范围内水平移动。

相比现有技术，本实用新型的将血液药瓶以恒流量的方式注射到微流芯片注液池当中，对于负压式微流控芯片来说，微流体注射模块还具有将微流芯片表面薄膜刺破并注液的功能；当血液注射到微流芯片注液池之后，XY两轴联动运动机构带动微流芯片以恒定的速度向前移动，保证图像采集装置采集到的数据完整，显微镜头内的视场始终跟随微流体一起运动；图像采集模块采集到的数据直接传输到图像处理及显示装置，直接在线的显示出微流体的实时直线流动速度、标记药液混合过程液体流动方向、直接绘制出微流体流动速度图和药液混合过程模型曲线，方便快捷、操作简单、精度高、适用范围广。

附图说明

图1为本实用新型设计的智能检测装置三维形貌示意图。

图2为本实用新型设计的微流体注射模块三维形貌示意图。

图3为本实用新型设计的图像采集模块三维形貌示意图。

图中所示为：1-血液固定支架；2-血液吊带；3-血液药瓶；4-针头；5-输送软管；6-微流泵；7-转换器；8-底座；9-光源控制器；10-显示器；11-主机；12-微流芯片；13-背光源；14-载物台；15-运动控制面板；16-微流储存管；17-镜头架；18-镜头固定架；19-镜头移动架；20- CCD图像传感器；21-变倍单筒镜头；22-针头移动支架；23-医用注射针头；24- XY两轴精密移动台；25-调节螺钉。

具体实施方式

为了更好理解本实用新型，下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，但是本实用新型要求保护的范围并不局限于实施例表示的范围。

如图1所示，一种医药检测用微流控芯片的智能检测装置，包括微流体泵送装置、图像采集装置、图像处理及显示装置、微流控芯片模组，所述的微流体泵送装置包括血液固定支架1、血液吊带2、血液药瓶3、微流泵微流泵6，所述微流泵6的输入端通过输送软管5连接血液药瓶3，输出端通过输送软管5连接所述微流储存管16，微流泵6还通过转换器7与相应控制电路连接；还包括设置在底座8上的XY两轴联动运动机构、与所述XY两轴联动运动机构电路连接的运动控制面板15，所述的微流控芯片模组固定在所述XY两轴联动运动机构上，所述的图像处理装置通过镜头架17设置在底座8上，并通过电路连接图像处理及显示装置，所述图像处理及显示装置用于实时测量微流体流速和药液混合均匀度，并直接生成流速曲线和混合均匀度曲线。

本实施例的血液药瓶通过血液吊带2固定在血液固定支架1上面，通过微流泵6的微流注射作用，使血液药瓶3中的无菌脱纤维绵羊血通过针头4在输送软管5中以恒流量的方式注射到针头移动支架22内的微流储存管16中。

如图2所示，所述镜头架17上还设置有可沿Z向上下调整位置的针头移动支架22，针头移动支架22可以沿Z轴方向上下移动并由后面的调节螺钉25固定在预设位置；所述针头移动支架22一侧沿Y向设置有开口滑槽，同时该侧居中还设置有垂直所述开口滑槽的摆动开口槽，所述开口滑槽内活动设置有T形微流储存管16，所述微流储存管16右端密封，左端开口并端连接微流体泵送装置的输出端的输送软管5直接配合，并保证不会有血液漏出，垂直开口滑槽的一端则连接医用注射针头23。

微流储存管16可以在针头移动架2的开口滑槽内沿Y轴方向在-20mm~+20mm范围内水平移动，并由两个调节螺钉25固定。微流储存管16中间的一端直接与医用注射针头23连接并固定，由于微流储存管16可以在针头移动架22内部旋转，所以可以保证医用注射针头23在XOZ平面内30~60°范围内旋转。医用血液制品通过输送软管5、微流泵6、微流储存管16、医用注射针头23，直接注射到微流芯片12的注液池当中。

本实施例中，所述的XY两轴联动运动机构包括设置只是所述底座上的XY两轴精密移动台24，所述的XY两轴精密移动台24的驱动电机通过电路连接所述运动控制面板15，通过XY两轴精密移动台24，图像采集装置以0.5mm/s-5mm/s的速度实时跟踪微流体的流动并采集图像。

本实施例中，所述的图像采集装置由上至下包括CCD图像传感器20、变倍单筒镜头21。

本实施例中，所述的微流控芯片模组包括微流芯片12、背光源13、光源控制器9，所述微流芯片12直接安放在背光源13上，所述背光源13通过螺栓直接固定在XY两轴联动运动机构的载物台14上，所述光源控制器9通过电路与所述背光源13控制连接。背光源13用于提供均一稳定的白色光源，根据实验条件的不同要求，可以通过光源控制器9直接调整其亮度。由于变倍单筒镜头21放大倍数较大时，视场尺寸很小，无法满足微流测速的要求，所以要求微流芯片12以一定的方式运动起来，保证镜头内视场连续，可以进行微流测速，所以将微流芯片12安装在XY两轴联动精密移动台24上。运动控制面板15安放在智能检测装置右上部，控制XY两轴联动精密移动台24的运动轨迹，进而控制微流芯片12的运动。

如图3所述，本实施例中，所述的镜头架17顶端设置有相互滑动配合的镜头固定架18和镜头移动架19，所述的镜头固定架18上设置有调节其Z向位置的调节螺钉25。所述的图像采集装置固定在镜头移动架19上面，镜头移动架19两侧的滑槽与镜头固定架18上的凹槽相配合，使图像采集装置在X轴方向移动调整镜头内视场的位置。所述的镜头移动架19滑槽可在镜头固定架18的凹槽内-25mm~+25mm范围内水平移动。

通过变倍单筒镜头21采集的数据通过图像处理及显示装置直接得出微流控芯片内流体流动的速度和药、液混合的均匀度，并直接在线的显示出微流体的实时直线流动速度、标记药液混合过程液体流动方向、直接绘制出微流体流动速度图和药液混合过程模型。本实施例所述的图像处理及显示装置包括主机11及显示器10，采用的图像处理软件均为现有技术，无需软件及协议的改进。

本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。