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原文传递用于荧光微粒的声光互联微流控检测系统和检测方法

专利名称：	用于荧光微粒的声光互联微流控检测系统和检测方法
摘要：	本发明公开了一种用于荧光微粒的声光互联微流控检测系统和检测方法。该检测系统包括：微流控芯片、超高频声源、荧光检测装置和数据分析装置，其中，微流控芯片用于控制待测样品定向通过微流控芯片内部的微流道，待测样品中包括至少两种尺寸的荧光微粒；超高频声源用于对微流道内的待测样品提供声压场环境，以使待测样品中的荧光微粒能够减速并单行地通过微流道；荧光检测模块用于提供激发光以使微流道中的待测样品发出荧光，还用于采集流经待检测样品的荧光然后转换为电信号并发送至数据分析装置；数据分析装置用于根据电信号得到分析结果，分析结果包括多个尺寸的荧光微粒的浓度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	天津;12
申请人：	天津大学
发明人：	段学欣;王亚平;魏巍;杨洋;庞慰
专利状态：	有效
申请日期：	2021-11-25T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-01T00:00:00+0800
申请号：	CN202111417140.5
公开号：	CN114112826A
代理机构：	北京汉智嘉成知识产权代理有限公司
代理人：	姜劲;谷惠敏
分类号：	G01N15/06;G01N21/64;G01N21/01;G;G01;G01N;G01N15;G01N21;G01N15/06;G01N21/64;G01N21/01
申请人地址：	300072 天津市南开区卫津路92号
主权项：	1.一种用于荧光微粒的声光互联微流控检测系统，其特征在于，包括：微流控芯片、超高频声源、荧光检测装置和数据分析装置，其中，所述微流控芯片用于控制待测样品定向通过所述微流控芯片内部的微流道，所述待测样品中包括至少两种尺寸的荧光微粒；所述超高频声源用于对所述微流道内的待测样品提供声压场环境，以使所述待测样品中的荧光微粒能够减速并单行地通过所述微流道；所述荧光检测模块用于提供激发光以使所述微流道中的待测样品发出荧光，还用于采集流经所述待检测样品的荧光然后转换为电信号并发送至所述数据分析装置；所述数据分析装置用于根据所述电信号得到分析结果，所述分析结果包括多个尺寸的荧光微粒的浓度。 2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述微流道包括从上游向下游依次分布的窄流道段、梯形流道段和宽流道段，其中窄流道段具有进样入口，所述宽流道段具有样品出口，并且，所述荧光微粒能够减速并单行地通过所述宽流道段。 3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述超高频声源包括：信号发生器、功率放大器和超高频体声波谐振器，所述超高频体声波谐振器设置在所述微流道的梯形流道段和窄流道段交界位置的第一侧内壁上，并且所述超高频体声波谐振器与所述微流道的梯形流道段和窄流道段交接位置的第二侧内壁之间形成狭窄通道。 4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述超高频声源的功率满足：使得所述宽流道段中荧光微粒运动速度降低为流体层流速度的0.5至0.8倍。 5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述超高频体声波谐振器为橄榄型、三角形、椭圆形、菱形、半圆形或任意形状组合的多边形。 6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述超高频体声波谐振器的工作频率为0.5至50GHz，或者，为1至5GHz。 7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述荧光检测装置包括：明场光源、激光光源、二向色镜、滤光片、连续衰减片、第一分束镜、第二分束镜、CCD、物镜、光电探测器，其中：所述明场光源发出的宽带光能够依次经过所述第二分束镜、所述二向色镜、所述第一分束镜和所述物镜照射到所述微流道内的待测样品上；所述待测样品反射的宽带光能够依次经过所述物镜、所述第一分束镜到达所述CCD；所述激光光源发出的激光能够依次经过所述连续衰减片、所述二向色镜、所述第一分束镜和所述物镜照射到所述微流道内的待测样品上；所述待测样品发出的荧光能够依次经过所述物镜、所述第一分束镜、所述二向色镜、所述第二分束镜、所述滤光片到达所述光电探测器；所述光电探测器用于将荧光转换为电信号发送给所述数据分析装置。 8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据分析装置包括：数据采集卡和中央处理器。 9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述荧光微粒包括微粒核和荧光层或者掺杂荧光物质，所述微粒核为二氧化硅、磁性铁氧化物、聚苯乙烯、聚乳酸、聚丙烯酸、聚酰胺类、聚苯胺、明胶、碳酸钙、碳酸钡、纤维素、果胶、淀粉、白蛋白、壳聚糖、染色的细胞或者细菌，所述荧光层为荧光染料、量子点、标记荧光分子的抗体蛋白或者核酸。 10.一种用于荧光微粒的声光互联微流控检测方法，其特征在于，使用权利要求1至9中任一项所述的用于荧光微粒的声光互联微流控检测系统，包括如下步骤：将待测样品注入所述微流道的入口，启动所述微流控芯片以控制所述待测样品流经所述微流道然后从所述微流道的出口流出，其中所述待测样品中包括至少两种尺寸的荧光微粒；启动所述超高频声源以对所述微流道内的待测样品提供声压场环境，从而使所述待测样品中的荧光微粒能够减速并单行地通过所述微流道；所述荧光检测模块提供激发光以使待测样品发出荧光，然后所述荧光检测模块采集所述待检测样品的荧光后转换为电信号并发送至所述数据分析装置；所述数据分析装置根据所述电信号得到分析结果，所述分析结果包括多个尺寸的荧光微粒的浓度。 11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述荧光微粒直径为0.01至30μm，所述超高频声源的功率为10至1000mW。 12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述荧光微粒直径为0.1至30μm或者为5至20μm，所述微流道包括从上游向下游依次分布的窄流道段、梯形流道段和宽流道段，其中窄流道段具有进样入口，所述宽流道段具有样品出口，所述窄流道段宽度为100至200μm或者为110至140μm；所述宽流道段宽度为为200至300μm，或者为210至240μm，所述微流道的流道高度为5至100μm或者为10至30μm，所述待测样品流速为0.1至50uL/min或者为0.5至10uL/min，所述超高频声源的功率为200至600mW。
所属类别：	发明专利