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原文传递基于微流控芯片的微生物检测系统及其检测方法

专利名称：	基于微流控芯片的微生物检测系统及其检测方法
摘要：	本发明的基于微流控芯片的微生物检测系统，包括：微流控芯片，其上设有微流道，连接所述微流道供流体样品流入所述微流道的样品通道以及连接所述微流道供反应试剂流入所述微流道的试剂通道；超声波装置，其对所述微流道内的所述流体样品中的微生物进行无接触抓取以将所述微生物聚集定位于观察区域内；检测装置，其对位于所述观察区域内已与所述反应试剂进行反应后的微生物进行检测。本发明不但能够对工业生产中的微生物进行在线快速检测，还可以实现对样品进行连续的检测，重复检测时还无需更换检测设备，而且检测速度快，检测流程简单，检测成本低，检测过程操作步骤简单。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	雷磊
发明人：	雷磊;黄伟;张鑫
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-25T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-28T00:00:00+0800
申请号：	CN201910225795.9
公开号：	CN109813695A
代理机构：	中山市捷凯专利商标代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	杨连华
分类号：	G01N21/64(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	430000 湖北省武汉市黄陂区祁家湾街朝城村29号
主权项：	1.基于微流控芯片的微生物检测系统，其特征在于，包括：微流控芯片，其上设有微流道(2)，连接所述微流道(2)供流体样品流入所述微流道(2)的样品通道(21)以及连接所述微流道(2)供反应试剂(5)流入所述微流道(2)的试剂通道(22)；超声波装置(3)，其对所述微流道(2)内的所述流体样品(1)中的微生物(4)进行无接触抓取以将所述微生物(4)聚集定位于观察区域内；检测装置(6)，其对位于所述观察区域内已与所述反应试剂(5)进行反应后的微生物(4)进行检测。 2.利用如权利要求1所述的基于微流控芯片的微生物检测系统实现的基于微流控芯片的微生物检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： a.流体样品(1)流入微流控芯片的微流道(2)内； b.利用超声波装置(3)对所述微流道(2)内的所述流体样品(1)中的微生物(4)进行无接触抓取以将所述微生物(4)聚集定位于观察区域内； c.反应试剂(5)流入所述微流道(2)内与所述微生物(4)反应； d.使用检测装置(6)对位于所述观察区域内已与所述反应试剂(5)进行反应后的微生物(4)进行检测。 3.根据权利要求2所述的基于微流控芯片的微生物检测方法，其特征在于，在步骤d之后，还包括如下步骤： e.缓冲液流入所述微流道(2)内对所述流体样品(1)进行清洗并带出所述微流道(2)。 4.根据权利要求2所述的基于微流控芯片的微生物检测方法，其特征在于：在步骤b中，具体包括如下步骤：所述超声波装置(3)在所述微流道(2)内形成驻波(311)，所述驻波(311)使所述微流道(2)内的所述微生物(4)受到声波力，所述微生物(4)在所述声波力的作用下被抓取和定位于观察区域内。 5.根据权利要求4所述的基于微流控芯片的微生物检测方法，其特征在于：所述声波力包括声波辐射力，所述声波辐射力以竖直方向上的轴心力作用于所述微流道(2)内的所述微生物(4)并且使所述微生物(4)保持在同一水平面上，所述轴心力由以下公式得出， Frad＝1/2πΦka3Eac 其中Frad为轴心力； Φ为声学对比因子； k为波向量； a为微生物直径； Eac为声波能力密度 π为圆周率。 6.根据权利要求4所述的基于微流控芯片的微生物检测方法，其特征在于：所述声波力包括通过所述超声波装置(3)在水平方向形成声波的能量梯度以在水平方向上将所述微生物(4)推向声场能量最高点的横向声力，所述横向声力由以下公式得出，其中FLat为横向声力； ▽E为声场能量梯度； vc为微生物体积； ρm为微生物密度； ρw为流体密度； k为波向量； βm为微生物可压缩率； βw为流体可压缩率。 7.根据权利要求4所述的基于微流控芯片的微生物检测方法，其特征在于：所述声波力还包括通过所述超声波装置(3)产生作用于所述微生物的声场以使所述微生物(4)相互吸引聚集的交互声力，所述交互声力由以下公式得出，其中FSec为交互声力； a为微生物直径； d为微生物距离； v为速度场； p为压力场； θ为驻波轴向相对角度； w为波频率； π为圆周率。 8.根据权利要求1所述的基于微流控芯片的微生物检测方法，其特征在于：所述超声波装置(3)的包括压电陶瓷(31)，所述压电陶瓷(31)的宽度尺寸范围为0.2-0.5mm。 9.根据权利要求4所述的基于微流控芯片的微生物检测方法，其特征在于：驻波(311)的波长为所述微流道(2)垂直宽度的两倍。 10.根据权利要求1所述的基于微流控芯片的微生物检测方法，其特征在于：所述反应试剂(5)包括荧光免疫抗体或酶底物，所述检测装置(6)包括激光诱导荧光显微系统，所述微流道(2)包括扁平毛细管。
所属类别：	发明专利