光学系统及隔膜式微流控控制装置的制作方法

光学系统及隔膜式微流控控制装置
1.技术领域
2.本发明涉及到一种用来照射和采集目标物荧光的光学系统，具体地说，涉及一种微量流体的用来照射和采集目标物荧光的光学系统及隔膜式微流控控制装置。


背景技术：

3.微流控系统，通过适当的装置对芯片（承载流体并实现流体控制的独立装置）内部微量（微升至纳升级）流体实现加入，移动，汇合，混匀，分离，收集等流体操控，并结合加热，光检，生物或化学修饰，试剂预埋，在芯片内部完成相应反应并获得检测结果，成为当前生物医疗，分子诊断，环境监测，基因工程，育种等各个领域热门的技术。
4.微流控通过驱动力划分，主要分为机械力驱动和非机械力驱动，非机械力主要分为电渗驱动，热气驱动，光捕捉驱动等技术，非机械力驱动存在驱动力弱的问题，难以驱动粘稠或者对驱动源不敏感的流体，同时由于驱动力弱，控制稳定性低，对制程管控要求高，增加了生产制造成本；机械力驱动，主要有外部泵驱动，气动微泵，压电微泵等方式，外部泵驱动存在流体管道复杂，清洁困难的问题，气动微泵和压电微泵都会导致微流控产品内部过于复杂，导致成本上升的问题，同时由于流动大多数为单向移动，流体状态多为层流，混匀依靠渗透，效果较流体能够往复移动的紊流要差。
5.现有技术中，没有专门的用于微流控控制装置的光学系统。


技术实现要素：

6.针对现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种驱动力强劲，流体载体结构简单，封闭性好，流体可实现往复运动的，并且可以实现流体荧光检测的用来照射和采集目标物荧光的光学系统及隔膜式微流控控制装置。
7.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种用来照射和采集目标物荧光的光学系统，其包括窄带光源，窄带光源用来提供光线；导光板，导光板对光线进行转向并进行漫反射；分光棱镜，分光棱镜将光线分设到目标光纤；光纤，光纤进行光传输，将光线传入或传出；光传感器，光传感器用来接收被测光线。
8.优选地，其还包括驱动窄带光源旋转的电机。
9.优选地，光纤至少设置一根；优选地，传感器的个数和光纤的个数对应，至少设置一根。
10.优选地，其还包括壳体，窄带光源、导光板、分光棱镜设置在壳体内。
11.一种隔膜式微流控控制装置，其包括一密封体，密封体下方设置两个以上的拼接压块，拼接压块和动力机构连接，动力机构控制拼接压块上下运动，密封体和拼接压块之间设置和密封体紧密配合的柔性膜。
12.一种隔膜式微流控控制装置，其包括一密封体，密封体下方设置两个以上的拼接压块，拼接压块和动力机构连接，动力机构控制拼接压块上下运动，密封体和拼接压块之间设置和密封体紧密配合的柔性膜，拼接压块中至少设置一个检测压块，检测压块处设置光纤和光传感器。
13.优选地，每个拼接压块设置高位和低位，其运动行程的最高位为高位，和密封体紧密配合；运动行程最低点为低位，和密封体之间有间距，检测压块处的低位为检测位。
14.优选地，其还包括注液口，注液口设置在密封体或者柔性膜上。
15.优选地，密封体下方，拼接压块外周设置环形密封件，密封体上方设置托板。
16.优选地，动力机构设置为气压驱动或者液压驱动或者电动推杆驱动或者电磁铁驱动或者记忆金属温控伸缩驱动，对应每个压块设置传感器。其还包括cpu,传感器和动力机构都和cpu连接。
17.本技术方案的用来照射和采集目标物荧光的光学系统，其包括窄带光源，窄带光源用来提供光线；导光板，导光板对光线进行转向并进行漫反射；分光棱镜，分光棱镜将光线分设到目标光纤；光纤，光纤进行光传输，将光线传入或传出；光传感器，光传感器用来接收被测光线。窄带窄带光源3，发生特定波长光，经导光板2对光线进行转向并进行柔化漫反射，将光线照射至分光棱镜上面，光线经过分光棱镜部分从分光棱镜下方出射，照入光纤9,10,11的上部断面，并从下部端面分别照射到不同的被测物12,13,14，被测物发出不同的光线，从光纤9,10,11的下侧面照入，并从光纤9，10,11的上面出射，照入分光棱镜的下表面，光线经过分光棱镜部分照射至窄带光传感器5,6,7。
18.本技术方案其还包括驱动窄带光源旋转的电机，电机，将包含在壳体20内的窄带光源1,3，导光板2，分光棱镜4，旋转至对准窄带光传感器的位置。
19.本技术方案光纤至少设置一根；传感器的个数和光纤的个数对应，至少设置一根。光传感器5,6,7和光线9,10,11一一对应，光传感器，17,18,19，也和光纤9,10,11一一对应，通过电机进行控制在不同时间的对应关系。一个被测物对应一根光纤。
20.本技术方案其还包括壳体，窄带光源、导光板、分光棱镜设置在壳体内，壳体对壳体内的器械起到一定的保护防尘作用。
21.本技术方案的隔膜式微流控控制装置，其包括一密封体，密封体下方设置两个以上的拼接压块，拼接压块和动力机构连接，动力机构控制拼接压块上下运动，密封体和拼接压块之间设置和密封体紧密配合的柔性膜，拼接压块中至少设置一个检测压块，检测压块处设置光纤和光传感器。其操作过程，流体在密封体和柔性膜之间，流体所在的位置，压块处于低位，当需要流体流动时，流动到的位置的拼接压块向下运动，到底低位，为流体流动留出空间，同时，流体原来所在的拼接压块向上运动，到达高位，挤压柔性膜，流体就会全部被挤压到留出的空间内，以此实现流体控制。流体的控制可以实现流体的混合、反应、提取和扩增，从而可以将提取的物质流动到检测压块下进行检测。
22.本技术方案每个拼接压块设置高位和低位，其运动行程的最高位为高位，和密封体紧密配合；运动行程最低点为低位，和密封体之间有间距，检测压块处的低位为检测位。这样流体到达的位置压块就处于低位，为流体流动提供空间，其他位置的压块处于高位，低位的压块可以在流流体流动时提供动力，高位的压块，挤压柔性膜形成密封，阻止流体的流动；由于拼接压块和密封体之间紧密配合，可以使流体流动比较完全，不会有残留。
23.本技术方案其还包括注液口，注液口设置在密封体或者柔性膜上，注液口的位置可以根据需要设置，可以设置在密封体上也可以设置在柔性膜上，注液口在注液后密封，由于很多情况下对密封性要求比较高，所以很多都是直接密封好的流体放到本装置上实现流动，这种情况下不需要注液口，注液口可以不使用或者不设置。
24.本技术方案的密封体下方，拼接压块外周设置环形密封件，环形密封件可以使密封更可靠，并且可以将流体圈在拼接压块的作用空间内。
25.本技术方案的动力机构设置为气压驱动或者液压驱动或者电动推杆驱动或者电磁铁驱动或者记忆金属温控伸缩驱动，本装置的拼接压块在使用时是需要变换高位和低位实现流体流动的，所以需要动力机构，动力机构可以根据需要选择。
26.本技术方案的对应每个拼接压块设置传感器，传感器可以检测相应压块位置的状态，包括位置状态和是否有流体存在，为自动控制做准备。
27.本技术方案的每个拼接压块的运动都是独立的，可以分别单独或者与其他位的拼接压块同时到低位或高位。
28.本技术方案的其还包括cpu,传感器和动力机构都和cpu连接，cpu可以实现集中自动控制，用户可以根据编制流体流动规则程序，让流体按照程序实现加入，移动，汇合，混匀，分离，收集等流体操控。
29.本技术方案在密封体上方设置的托板可以在装置作用的时候起到支撑的作用，特别是在拼接压块对流体进行挤压的时候，托板可以起到非常好的支撑作用。
30.本技术方案的隔膜式微流控控制装置，不但能快速完全的实现微流控，并且可以在检测压块处进行一系列的光学检测。
31.在符合本领域公知常识的基础上，上述各优选条件可任意组合，既得本发明实施例。
附图说明
32.图1是本技术方案的设置三个传感器和光纤的结构示意图；图2是本技术方案的隔膜式微流控控制装置的结构示意图；图3是本技术方案的光源1的发光光传导路径;图4是本技术方案的光源1的发射光传导路径；图5是本技术方案的光源2的发光光传导路径;图6是本技术方案的光源2的发射光传导路径。
[0033]1‑
窄带光源一；2
‑
导光板；3
‑
窄带光源二；4
‑
分光棱镜；5
‑
光传感器一；6
‑
光传感器二；7
‑
光传感器三；8
‑
光纤固定块；9
‑
光纤一；10
‑
光纤二；11
‑
光纤三；12
‑
被测物一；13
‑
被测物二；14
‑
被测物三；15
‑
电机；16
‑
驱动轴；17
‑
光传感器四；18
‑
光传感器五；19
‑
光传感器六；20
‑
壳体；21
‑
环形密封件；22
‑
柔性膜；23
‑
拼接压块；24
‑
流体；25
‑
密封体；26
‑
托板。
具体实施方式
[0034]
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面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做进一步详述。
[0035]
实施例1
如图1所示，一种用来照射和采集目标物荧光的光学系统，其包括窄带光源，窄带光源用来提供光线；导光板，导光板对光线进行转向并进行漫反射；分光棱镜，分光棱镜将光线分设到目标光纤；光纤，光纤进行光传输，将光线传入或传出；光传感器，光传感器用来接收被测光线。
[0036]
实施例2：本实施例和实施例1的区别在于，其还包括驱动窄带光源旋转的电机15。传感器的个数和光纤的个数对应，至少设置一根，本实施例的传感器设置为三个，窄带光源设置为两个，其包括窄带光源一1和窄带光源二3，窄带光源一用来提供光线；导光板2，导光板2对光线进行转向并进行漫反射；分光棱镜4，分光棱镜4将光线分设到目标光纤一9、光纤二10、光纤三11；光纤，光纤进行光传输，将光线传入或传出，光纤对准被测物，光纤一9对准被测物一12，光纤二10对准被测物二13，光纤三11对准被测物三14；光传感器，光传感器用来接收被测光线，光传感器一5和光传感器四17与光纤三11对应；光传感器二10和光传感器五与光纤二10对应，光传感器三7和光传感器六19和光纤一9对应，壳体20和光纤之间设置光纤固定块8，光源由电机15通过驱动轴16驱动旋转。
[0037]
实施例3：本实施例和实施例1的区别在于，其还包括壳体，窄带光源、导光板、分光棱镜设置在壳体内。
[0038]
实施例4：如图所示，一种隔膜式微流控控制装置，其包括一密封体25，密封体25下方设置两个以上的拼接压块23，拼接压块23和动力机构连接，动力机构控制拼接压块23上下运动，密封体25和拼接压块23之间设置和密封体25紧密配合的柔性膜22。拼接压块中至少设置一个检测压块，检测压块处设置实施例2的光纤和光传感器，本实施例的检测压块如图所示为拼接压块23.实施例5：本实施例和实施例4的区别在于，其还包括cpu,传感器和动力机构都和cpu连接，密封体25上方设置托板26。拼接压块3外周设置环形密封件21。
[0039]
实施例6：本实施例和实施例4的区别在于，本实施例的拼接压块23设置为5块，两个压块处于低位，三个压块处于高位，低位的压块的柔性膜内有流体。
[0040]
实施例7：本实施例和实施例4的区别在于，本实施例一个拼接压块处于低位，其余四个拼接压块处于高位。
[0041]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。