回转式介电电泳微流控分析装置的制作方法

本发明涉及一种微流控分析装置，特别涉及一种回转式介电电泳微流控分析装置。

背景技术：

传统的毛细管电泳装置存在着分离电压高，被分离细胞易于死亡的问题。而介电电泳技术所采用的低压直流电源对细胞的损害可以忽略，细胞存活率高，对不同细胞的分离效果较好。目前一般的介电电泳细胞分析装置需要配备专门的进液装置或微泵进行流体的驱动，系统较为复杂且使用不便。

公开号为CN204522994U的中国专利公开了一种用于毛细管电泳的离心微流控芯片，其在载片商设置有毛细管电泳通道，毛细管电泳通道沿芯片的径向封闭，毛细管电泳通道的起始端连通样品池和缓冲液池，毛细管电泳通道的终端连通废液池，毛细管电泳通道的起始端设置阴极插孔，终端设置阳极插孔。该微流控芯片采用离心方式驱动流体解决了需要单独配置进液装置或者微泵而造成结构复杂的问题。但是该专利没有公开电源与电极之间是如何进行连接的，因为离心微流控芯片需要依靠转动来产生离心力而实现流体驱动，如何实现电源与快速转动的微流控芯片之间的连接是一个需要解决的问题。

技术实现要素：

本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种回转式介电电泳微流控分析装置，解决微流控芯片电泳电源与芯片本身之间连接供电的问题。

本发明技术方案如下：一种回转式介电电泳微流控分析装置，包括基座、回转式微流控芯片、图像采集器和紫外光发生器，所述基座设有用于驱动回转式微流控芯片水平旋转的电机，所述图像采集器和紫外光发生器相对设置并可移动地设置于所述基座，所述图像采集器和紫外光发生器之间设有间隙，所述回转式微流控芯片设置于所述间隙内；所述回转式微流控芯片包括圆形盘片，所述盘片设有若干径向流道和环形线圈，所述流道两侧设有成对布置的电极，所述环形线圈与所述电极连接；基座上与所述环形线圈相对的设有无线供电线圈，所述无线供电线圈连接有交变电源产生交变电磁场。

进一步的，所述基座设有检测臂和轨道，所述检测臂沿所述轨道横向移动，所述图像采集器和紫外光发生器设置于所述检测臂的前端。

进一步的，所述环形线圈与电极之间设有稳压电路使所述成对布置的电极产生的电压稳定。

进一步的，每个所述流道靠近所述盘片的中心的一端设有进液池，每个所述流道远离所述盘片的中心的一端形成分叉，所述分叉的末端分别设有出液池。

优选的，所述电极设置在所述流道的分叉处。

优选的，所述图像采集器设置于所述盘片的上方，所述紫外光发生器设置于所述盘片的下方。

优选的，所述环形线圈绕所述盘片的外边缘环形设置。

优选的，所述无线供电线圈为环形设置，所述无线供电线圈平面与所述环形线圈平面平行。

本发明所提供的技术方案的优点在于，无线供电线圈产生交变电磁场，使环形线圈产生感应电流，该感应电流作为回转式微流控芯片上产生极化电场的电流源，解决了微流控芯片电泳电源与芯片本身之间连接供电问题。采用回转式微流控芯片以芯片高速旋转所造成的离心效应来使液体向前流动，利用直流电极所形成的低压电场来起到分离细胞的作用，避免了高压分离装置将正常细胞杀死影响检测效果。在一个回转式微流控芯片可以布置几十个分离流道，从而大大提高了细胞的分离速度和分离效果。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明结构侧视示意图。

图3为回转式微流控芯片结构示意图。

图4为回转式微流控芯片底面示意图。

图5为回转式微流控芯片供电线路示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。

请参见图1及图2，本实施例所公开的回转式介电电泳微流控分析装置，包括基座1、回转式微流控芯片2、图像采集器3和紫外光发生器4。基座1设有用于驱动回转式微流控芯片2水平旋转的电机5，回转式微流控芯片2就安装在电机5的转轴上。为了对回转式微流控芯片2的回转速度和定位进行精确控制，在电机5的轴上安装有旋转编码器6，用来对电机5的速度和位置进行检测，并把数据反馈给控制器。基座1的一侧设置检测臂7和轨道8，检测臂7可以沿轨道8横向移动。在检测臂7的前端向下相对设置了图像采集器3和紫外光发生器4，其中，图像采集器3位于上方，紫外光发生器4位于下方，两者之间隔开一定距离形成间隙，回转式微流控芯片2就设置在这个间隙内。通过检测臂7的移动，调节图像采集器3和回转式微流控芯片2之间的相对位置。图像采集器3包括光学系统和图像传感器，用来对细胞在紫外光发生器4作用下所诱导产生的荧光图像进行采集，并通过上位机的程序进行后续处理。

参见图3至图5，回转式微流控芯片2包括圆形盘片21，在盘片21上通过激光直写雕刻的方式制作了辐射状的若干径向流道22，每个流道22靠近盘片21的中心的一端设有进液池23，作为放置待捡样品的区域。每个流道22远离盘片21的中心的一端形成分叉，分叉的末端分别设有两个出液池24，其中一个作为已分离细胞的待捡区。盘片21的底面通过印刷电路方式制作环形线圈25，其以圆环方式设置在盘片21的边缘。流道22在分叉处的两侧设有成对布置的电极26，环形线圈25与电极26连接，并在两者之间设置稳压电路27使成对布置的电极26产生的电压稳定；基座1上，在电机5的外侧设有无线供电线圈9，无线供电线圈9平面与环形线圈25平面平行，无线供电线圈8连接有交变电源产生交变电磁场。如图5所示，图上为一对电极26，实际为每个流道22设有一对电极26。当回转式微流控芯片2在电机5的带动下旋转时，环形线圈25在交变电磁场中产生感应电流，感应电流经过稳压电路27稳压后，经过两条导线传输到正负电极26，该感应电流可以作为回转式微流控芯片2上产生极化电场的电流源。

该装置的工作过程是这样的，首先在盘片21的进液池23中滴入待分离的液体，然后将回转式微流控芯片2放置到电机5的转轴上，其主轴在控制器的控制下逐渐提高回转速度，从而使液体向前流动。无线供电线圈9在控制器控制下产生交变电磁场，环形线圈25在交变电磁场中产生感应电流，感应电流经过稳压电路27稳压后，经过两条导线传输到正负电极26。当含有不同种类细胞的液体流过流道22旁两个直流电极26的狭缝时，细胞作为一个微小粒子，在电场作用下会产生极化现象，同时在电场中会感应出方向和大小不同的电场力。在这种方向、大小不同的电场力的作用下，细胞会自动进行分离。其中的目标细胞聚集到检测区中。然后在外部荧光物质的作用下，分析装置上的图像采集器3可自动采集和记录每个检测池中的细胞参数并进行数据记录。