用于荧光检测的微流控芯片及包含其的荧光检测系统的制作方法

本申请涉及生物检测的，具体地，本申请涉及一种用于荧光检测的微流控芯片及包含其的荧光检测系统。

背景技术：

1、细胞计数被广泛应用于生物、医学和食品安全领域，是现代科学实验室的常见实验方法。定量计算细胞或菌落密度、细胞繁殖速率、白细胞或红细胞计数等均会涉及细胞计数问题。

2、现有技术通常是对检测对象(或样本)染色后，在显微镜下进行人工计数。人工计数具有分析速度慢、容易产生误差等缺陷。为了克服现有技术对人工计数的依赖，发展出了流式细胞仪。流式细胞仪采用荧光材料标记细胞，通过激光激发荧光材料产生荧光，并利用光敏二极管采集荧光的幅值信号。流式细胞仪采用多组传统透镜以实现对激光光束的直径的调节和对荧光信号的采集，导致流式细胞仪的体积庞大。

3、因此，亟需一种小型化荧光检测系统。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中现有流式细胞仪体积庞大的问题，本申请实施例提供了一种用于荧光检测的微流控芯片，所述微流控芯片包括基板、激发光调控元件和荧光会聚元件；

2、其中，所述基板内形成有供检测对象通过的微流通道；

3、所述激发光调控元件与所述荧光会聚元件分别位于基板的两个相邻的表面上；

4、所述激发光调控元件包括第一超透镜，所述激发光调控元件用于调节激发光的光束直径，以使所述激发光的光斑直径与检测对象的直径相匹配；所述荧光会聚元件用于接收并且会聚所述检测对象包含的荧光物质被激发光激发所产生的荧光；并且，

5、所述激发光调控元件的光轴、所述荧光会聚元件的光轴以及所述微流通道三者相交。

6、可选地，所述荧光会聚元件与所述激发光调控元件的工作波段不同。

7、可选地，所述激发光调控元件的光轴、所述荧光会聚元件的光轴分别与所述微流通道的中心轴垂直。

8、可选地，所述激发光调控元件的光轴与所述荧光会聚元件的光轴垂直。

9、可选地，所述微流控芯片还包括进样段和出样段；

10、所述进样段和所述出样段分别位于所述微流通道的两端。

11、可选地，所述激发光调控元件还包括在激发光光路上位于第一超透镜下游的第二超透镜；

12、所述第一超透镜和所述第二超透镜的光焦度均为正；并且，所述第一超透镜和所述第二超透镜共焦面设置。

13、可选地，所述激发光调控元件嵌入所述基板中，并且，所述第一超透镜的物侧表面与所述基板的表面平齐，或者所述第一超透镜的物侧表面低于所述基板。

14、可选地，所述荧光会聚元件为第三超透镜。

15、可选地，所述荧光会聚元件的焦点位于所述微流通道的中心轴线上。

16、另一个方面，本申请还提供了一种荧光检测系统，所述系统包括如上述任一实施例提供的微流控芯片、激发光源以及探测器；

17、所述激发光源向激发光调控元件发射激发光；

18、所述探测器与荧光会聚元件同轴设置。

19、可选地，所述荧光检测系统还包括信号处理器；所述信号处理器与所述探测器电连接。

20、通过上述技术方案，本申请至少取得了以下有益效果：

21、本申请提供的微流控芯片集成了激发光调控元件和荧光会聚元件，通过激发光调控元件将激发光的光束直径缩小，以使激发光的光斑直径与检测对象的直径相匹配；以及通过荧光会聚元件接收并且会聚所述检测对象包含的荧光物质被激发光激发所产生的荧光，提高了用于荧光检测的微流控芯片的集成度，避免了在用于荧光检测的系统中配置多组透镜组，促进了荧光检测系统的小型化。

技术特征：

1.一种用于荧光检测的微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片包括基板(10)、激发光调控元件(20)和荧光会聚元件(30)；

2.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述荧光会聚元件(30)与所述激发光调控元件(20)的工作波段不同。

3.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述激发光调控元件(20)的光轴、所述荧光会聚元件(30)的光轴分别与所述微流通道的中心轴垂直；或

4.根据权利要求1或2所述的微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片还包括进样段(102)和出样段(103)；

5.根据权利要求1、2或3中任一所述的微流控芯片，其特征在于，所述激发光调控元件(20)还包括在激发光光路上位于第一超透镜(201)下游的第二超透镜(202)；

6.根据权利要求5所述的微流控芯片，其特征在于，所述激发光调控元件(20)嵌入所述基板(10)中，并且，所述第一超透镜(201)的物侧表面与所述基板(10)的表面平齐，或者所述第一超透镜(201)的物侧表面低于所述基板(10)。

7.根据权利要求1、2或3中任一所述的微流控芯片，其特征在于，所述荧光会聚元件(30)为第三超透镜。

8.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述荧光会聚元件(30)的焦点位于所述微流通道(101)的中心轴线上。

9.一种荧光检测系统，其特征在于，所述系统包括根据权利要求1-8中任一所述的微流控芯片、激发光源(400)以及探测器(500)；

10.根据权利要求9所述的荧光检测系统，其特征在于，所述系统还包括信号处理器(600)；所述信号处理器(600)与所述探测器(500)电连接。

技术总结
本申请公开了一种用于荧光检测的微流控芯片及包含其的荧光检测系统，属于荧光检测的技术领域。所述微流控芯片包括基板、激发光调控元件和荧光会聚元件；其中，所述基板内形成有供检测对象通过的微流通道；所述激发光调控元件与所述荧光会聚元件分别位于基板的两个相邻的表面上；所述激发光调控元件包括第一超透镜，用于将激发光的光束直径缩小，以使所述激发光的光斑直径与检测对象的直径相匹配；所述荧光会聚元件用于接收并且会聚所述检测对象包含的荧光物质被激发光激发所产生的荧光；并且，所述激发光调控元件的光轴、所述荧光会聚元件的光轴以及所述微流通道三者相交。该微流控芯片集成度高，促进了荧光检测系统的小型化，提高了检测精确度。

技术研发人员：陈建发,郝成龙,谭凤泽,朱健
受保护的技术使用者：深圳迈塔兰斯科技有限公司
技术研发日：20230118
技术公布日：2024/1/13