一种基于微流控芯片的吸光度检测装置的制作方法

本发明涉及一种基于微流控芯片的传感器，具体涉及一种基于微流控芯片的吸光度检测装置。

背景技术：

微流控芯片是当今科学研究热点领域之一，在生命科学、化学、光学等领域具有广阔应用前景。微流控芯片通道尺度通常在数十至数百微米量级，通道具有网络结构，通过外接或集成泵阀能够实现对通道内微升至皮升级液体流动的精确控制。微流控芯片在大大降低样品消耗量的同时，增加了对检测器的要求。目前使用的微流控芯片光学检测器通常依托于复杂的光路系统，严重限制了其应用领域，而且由于微流控芯片通道尺寸小，使吸光度检测等常规分析方法在微流控芯片上难以实现高灵敏度的检测。

吸光度检测的应用领域十分广泛，主要包括：（1）细菌、细胞生长密度及生长曲线的绘制；（2）核酸、蛋白质等生物大分子的定量监测；（3）酶联免疫吸附实验，如疾病因子、动物疫病、食品安全等；（4）酶活性的检测；（5）吸收光光谱图的绘制等。将吸光度检测模块集成于微流控装置中，完善微流控的功能，在生物学、化学等领域都具有重要意义。

传统的吸光度检测产品，通常使用标准的10mm光程液体样品池，待测液体用量一般为2ml以上。近些年出现了针对微量检测的这一难题，市面上也出现了超微量样品池的分光光度计，可直接对微升级样品进行光度分析。然而，大部分微量光度计的光度池，一般由两个具有一定间隙的玻璃或石英平面构成。液滴被两平面挤压，形成具有特定厚度的薄层或者微型圆柱。在两玻璃平面后安装有两个相互对准的光纤，以分析液体的吸收光谱。然而，上述方法的共同特点是所用样品池的光接收面积均远大于光源光斑，这并不能满足微流控领域对于吸光度检测模块的要求。以微流控芯片为样品池，微流道的横截面即为光接收面，这就对吸光度检测模块提出了更高的要求：（1）减少杂散光干扰；（2）灵敏度高；（3）内置芯片样品池易于更换；（4）激光源、接收器与芯片通道横截面的绝对对准。

因此，研究一种低成本、高稳定性的基于微流控芯片的吸光度检测装置，对于生命科学、环境监测和食品安全等领域研究的发展都具有重要意义。

技术实现要素：

本发明的目的在于在于提供一种体积小、灵敏度高、可显著提高检测稳定性的基于微流控芯片的吸光度检测装置。

本发明的技术方案如下：

一种基于微流控芯片的吸光度检测装置，包括底座、激光装置、信号接收传感器、电路板，所述底座上设有激光头卡槽、传感器卡槽、微流控芯片卡槽，所述激光头卡槽与激光头紧密配合，所述传感器卡槽可与信号接收传感器紧密配合，所述激光头、信号接收传感器、微流控芯片检测通道的中心位置在同一条直线上。

所述激光头卡槽通过固定孔螺丝实现对激光装置中激光头的固定。

所述微流控芯片槽的内圈大于微流控芯片外圈50-150μm。

所述微流控芯片槽的内圈大于微流控芯片外圈100μm。

所述激光头与微流控芯片卡槽紧贴。

所述信号接收传感器与微流控芯片卡槽紧贴。

所述微流控芯片的材料透光性良好的高分子聚合物，所述高分子聚合物包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯。

有益效果：本发明提供的基于微流控芯片的吸光度检测装置，体积小、灵敏度高、稳定性好、与微流控芯片装置集成方便，可实现微流控芯片上的在线检测。

有益效果：本发明提供的基于微流控芯片的吸光度检测装置，体积小、灵敏度高、稳定性好、与微流控芯片装置集成方便，可实现微流控芯片上的在线检测。

附图说明

图1为本发明实施例中一种基于微流控芯片的吸光度检测装置的主视图。

图2为本发明实施例中一种基于微流控芯片的吸光度检测装置的右视图。

图3为本发明实施例中一种基于微流控芯片的吸光度检测装置的俯视图。

图中各标号列示如下：

1-底座；2-信号接收传感器；3-激光装置；4-微流控芯片卡槽；5-毛细管。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整地描述。

如图1、图2、图3所示，分别给出了一种基于微流控芯片的吸光度检测装置的主视图、右视图和俯视图。由图可知，一种基于微流控芯片的吸光度检测装置，包括底座1、激光装置3、信号接收传感器2、电路板，所述底座1上设有激光头卡槽、传感器卡槽、微流控芯片卡槽4，所述传感器卡槽可与信号接收传感器2紧密配合，所述激光头卡槽通过固定孔螺丝实现对激光装置3的固定，所述底座1可固定于电路板上，所述激光头、信号接收传感器2、微流控芯片监测通道的中心位置在同一条直线上。

在一个典型设计中，底座1尺寸5*3*2cm³，激光源的光斑直径为600μm，信号接收传感器光感区为1000*1000μm²，微流控芯片检测通道长度为5000μm，直径为700μm，该装置最小检测量为2μl。所述微流控芯片通过毛细管5与微生物恒化培养微流控芯片相连接，在微液滴循环恒化培养时，可在不影响培养的情况下实现对微生物液滴培养的在线检测。

由于激光源的光斑与微流控芯片检测通道透光面的直径接近，且很小，信号接收传感器的光感面积同样很小，这就更要求三者的中心点在一条直线上。由于要用于光学检测，这就要就芯片的表面及通道要干净、平整、透亮。

在具体安装时，先将固定焊接在电路板上的信号接收传感器2插入底座1上的传感器卡槽进行定位，通过电路板与底座1固定孔螺丝将其固定，信号接收面刚好与微流控芯片卡槽4内侧齐平；然后将微流控芯片插入微流控芯片卡槽4中；再将激光头插入激光头卡槽中，至激光头与微流控芯片紧贴进行定位，通过激光头卡槽上方固定孔螺丝进行固定，从而实现对激光装置3的固定。

该吸光度检测装置，特点为体积小、灵敏度高、稳定性好、操作简单、与微流控芯片装置集成方便，可实现微流控芯片上的在线检测。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种基于微流控芯片的吸光度检测装置，包括底座、激光装置、信号接收传感器、电路板，所述底座上设有传感器卡槽、激光头卡槽、微流控芯片卡槽，所述传感器卡槽可与信号接收器紧密配合，所述激光头卡槽通过固定孔螺丝实现对激光装置中激光头的固定，所述底座可固定于电路板上，所述激光头、信号接收传感器、微流控芯片卡槽的中心位置均在同一条直线上。该吸光度检测装置，特点为体积小、灵敏度高、稳定性好、操作简单、与微流控芯片装置集成方便，可实现微流控芯片上的在线检测。

技术研发人员：王立言;段保峰;郭肖杰
受保护的技术使用者：洛阳华清天木生物科技有限公司
技术研发日：2017.09.19
技术公布日：2019.03.26