一种基于数字微流控的荧光液滴分选系统的制作方法

文档序号:12711292阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于数字微流控的荧光液滴分选系统,其特征在于:

包括数字微流控芯片(1)、综合电路(2)和荧光激发与采集模块(3);所述数字微流控芯片(1)与综合电路(2)连接,荧光激发与采集模块(3)分别与数字微流控芯片(1)和综合电路(2)连接;

所述数字微流控芯片(1)为双极板结构,包括一个下极板(11)、一个上极板(12)和连接层(13),下极板(11)和上极板(12)平行设置,且上极板(12)位于下极板(11)上方,两者之间形成间隙,连接层(13)位于所述间隙中;

所述下极板(11)从下到上依次包括下极板基底(111)、 电极层(112)、介电层(113)和下极板疏水层(114), 电极层(112)设置在下极板基底(111)和介电层(113)之间,下极板疏水层(114)设置在介电层(113)的上表面;所述上极板从下到上依次包括上极板疏水层(121)、接地层(122)和上极板基底(123);

所述电极层(112)包括蓄液配发单元(1121)、检测分选节点电极(1123)、两个液滴收集电极(1124)和三组通道电极阵列(1122),以检测分选节点电极(1123)为中心,三组通道电极阵列(1122)一端分别与检测分选节点电极(1123)连接,另一端与蓄液配发单元(1121)和两个液滴收集电极(1124)分别连接。

2.根据权利要求1所述的基于数字微流控的荧光液滴分选系统,其特征在于:所述蓄液配发单元(1121)包括依次设置的蓄液电极(1121-1)、第一传输电极(1121-2)和第二传输电极(1121-3),第二传输电极(1121-3)与通道电极阵列(1122)连接,第二传输电极(1121-3)的面积不大于第一传输电极(1121-2)的面积。

3.根据权利要求1所述的基于数字微流控的荧光液滴分选系统,其特征在于:

所述综合电路(2)包括依次连接的模拟荧光信号调制电路(21)、采样控制电路(22)、电极驱动电路(23)和封装接口(24);数字微流控芯片(1)通过封装接口(24)固定在综合电路(2)的电路板上,封装接口(24)与数字微流控芯片(1)的电极层(112)连接;

所述模拟荧光信号调制电路(21)包括依次连接的前置放大电路(211)、差分电路(212)和低通滤波电路(213);

所述采样控制电路(22)包括依次连接的A/D转换模块(221)和控制电路(222);A/D转换模块(221)与低通滤波电路(213)连接,控制电路(222)与电极驱动电路(23)连接;

液滴到达检测分选节点电极(1123)后,经荧光激发与采集模块(3)产生模拟荧光强度信号,模拟荧光强度信号经前置放大电路(211)放大后,进入差分电路(212)去除偏置,再进入低通滤波电路(213)滤波去除噪声,之后经A/D转换模块(221)变为数字信号,进入控制电路(222)与所设定的强度阈值进行比较,根据比较结果控制电路(222)会输出对应的控制指令,控制指令控制电极驱动电路(23)输出相应变化规律的电压,并通过封装接口(24)传输到数字微流控芯片(1)上,从而实现对液滴(14)的分选操控。

4.根据权利要求3所述的基于数字微流控的荧光液滴分选系统,其特征在于:所述封装接口(24)包括pogo pin连接器(241)、电路板接插件(242)和电路板;pogo pin连接器(241)和电路板接插件(242)均焊接在电路板上,pogo pin连接器(241)与数字微流控芯片(1)的电极层(112)连接;电路板接插件(242)与综合电路(2)连接。

5.根据权利要求3所述的基于数字微流控的荧光液滴分选系统,其特征在于:所述荧光激发与采集模块(3)包括物镜(31)、二向色镜(32)、分光镜(33)、扩束镜(34)、激光器(35)、光电倍增管(37)、CCD(38)、计算机(39)和两个滤光片(36);

物镜(31)对准检测分选节点电极(1123),共光轴依次设置激光器(35)、扩束镜(34)和二向色镜(32),共光轴依次设置物镜(31)、二向色镜(32)、分光镜(33)、一个滤光片(36) 和CCD(38),上述部件所在光轴为第一光轴,且物镜(31)位于二向色镜(32)的反射光路上,其中二向色镜(32)和分光镜(33)均与第一光轴存在夹角,另一个滤光片(36)和光电倍增管(37)依次设置在分光镜(33)的反射光路上,CCD(38)与计算机(39)连接,光电倍增管(37)与综合电路(2)的模拟荧光信号调制电路(21)连接;

激光器(35)产生的激光经扩束镜(34)扩束后射入二向色镜(32),经二向色镜(32)反射后通过物镜(31)聚焦到准检测分选节点电极(1123)上,当包含荧光微粒的液滴经过时,液滴里的荧光微粒在激光的激发下产生荧光,荧光又依次通过物镜(31)、二向色镜(32)后进入分光镜(33),经分光镜(33)分为反射荧光和透射荧光,反射荧光经滤光片(36)后进入光电倍增管(37)被检测,产生模拟荧光强度信号送入模拟荧光信号调制电路(21),透射荧光经滤光片(36)后进入CCD(38)被拍摄并显示在计算机(39)上。

6.根据权利要求1所述的基于数字微流控的荧光液滴分选系统,其特征在于:所述接地层(122)为驱动电压负极连接层,采用透明状导电膜。

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