專利名稱：一種微流控芯片分析多用激光誘導熒光檢測器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于分析檢測儀器技術領域。確切地說它是一種微流控芯片分析多用激光誘導熒光檢測器背景技術微全分析系統(tǒng)(Miniaturized Total Analysis System，μTAS)是80年代末提出的一個跨學科的新領域。μTAS的目標是通過分析化學、微機電加工(MEMS)、計算機、電子學、材料科學及生物學、醫(yī)學的交叉實現(xiàn)化學分析系統(tǒng)從試樣處理、分離到檢測的整體微型化、自動化、集成化與便攜化，建立能取代常規(guī)分析實驗室功能的芯片實驗室，從而滿足人們對分析測試技術“個人化”、“綠色化”的新要求。
微流控芯片(Microfluidic chip)技術希望通過μTAS所涉及的多種學科的研究，將整個分析實驗室的功能，即從加樣、反應、分離直到檢測等步驟均集成在幾平方厘米大小的微芯片上，將在新藥合成與藥物高通量篩選(HTS)、生物醫(yī)學分析、藥品與食品檢驗、環(huán)境監(jiān)測及刑事科學等全部分析領域發(fā)揮重要作用。因此，微流控芯片已成為當前μTAS發(fā)展的前沿與重點。
用于微流控芯片分析的檢測方法主要有激光誘導熒光法(Laser InducedFluorescence，LIF)、電化學法、化學發(fā)光法、質譜法及紫外檢測法等，其中激光誘導熒光法因其靈敏度高、容易實現(xiàn)在線檢測而成為目前微流控芯片最為廣泛采用的檢測方法。激光誘導熒光檢測的光學系統(tǒng)主要有兩種一種是激光與芯片平面成45°角并垂直于微通道的方向照射檢測區(qū)，在與入射光成135°角并垂直于微通道的方向上用光電倍增管或電荷耦合檢測器(CCD)檢測熒光信號；另一種為共焦式，是用顯微鏡物鏡把入射激光光束聚焦在微通道上，激發(fā)的熒光用同軸的另一共焦物鏡成像到檢測器上。目前，LIF技術存在的主要問題是價格昂貴、檢測器體積較大、光學結構復雜、適用范圍窄等，難以實現(xiàn)分析系統(tǒng)的微型化及分析內(nèi)容的多樣化。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有的微流控芯片分析用激光誘導熒光檢測器價格昂貴、體積較大、光學結構復雜、適用范圍窄、難以實現(xiàn)分析系統(tǒng)的微型化及分析內(nèi)容的多樣化等問題，本實用新型的目的是提供一種具有體積小、適用性強、性能穩(wěn)定、成本低、操作簡便和易于維護的微流控芯片分析多用激光誘導熒光檢測器。其特征在于檢測器主架(14)上裝有一個三維操作平臺2，三維操作平臺2上安裝有一個裝有彈簧夾的芯片架1，在芯片架1上方有多個電極插孔3，檢測器主架(14)底部固定一個一維操作平臺7，一維操作平臺7上固定有光電倍增管6，其上固定有放置濾光片5的支架，并在其外部最上方放置有可調節(jié)聚焦位置的透鏡4，激光器9安裝在激光器支架10上。激光器9前端亦可安裝有可調節(jié)透鏡8。檢測器主架(14)安裝激光器9的位置處兩側有多個螺釘孔。在檢測器主架(14)上裝有固定調零旋鈕11，調零靈敏度旋鈕12光電倍增管工作電壓開關13。
安裝有彈性夾的芯片架，用于放置、固定芯片；可以根據(jù)芯片的尺寸及實驗檢測點的需要調節(jié)芯片的位置。在芯片架的側上方有多個電極插孔，可以根據(jù)實驗需要插入多個電極。一維操作平臺上的光電倍增管，其上固定有放置濾光片的支架，并在其外部最上方放置有可調節(jié)聚焦位置的透鏡，用于將光信號先聚焦并截取所需波長范圍的光信號，然后將其放大、輸出并傳送數(shù)據(jù)至采集工作站進行檢測和信號處理；光電倍增管具有調節(jié)1～10倍靈敏度的旋鈕，可以根據(jù)需要放大光信號，同時安裝有開關裝置，當實驗進行中開啟檢測器蓋操作時可關閉電源，避免引入大量強光，以保護光電倍增管。將光電倍增管的外罩旋下，即可更換多種型號的濾光片。一維操作平臺用于將光電倍增管系統(tǒng)與芯片激發(fā)檢測點對準。激光器支架與芯片架平面可成45°角，兩側具有螺釘，用于根據(jù)實驗需要更換和固定所需波長的激光器；激光器前端亦安裝有可調節(jié)透鏡，用于進一步減小激光發(fā)散角，聚焦激光光斑。
本實用新型的優(yōu)點是由于采用了小型半導體泵浦激光器等代替了氣體激光器作為激發(fā)光源，不僅使檢測器體積大為減小，而且成本也大大降低；本實用新型整個光學結構僅使用了兩個光學透鏡聚焦，使得光學結構既緊湊簡單，又穩(wěn)定可靠；本實用新型可根據(jù)所使用的芯片及其檢測方法，選擇合適的激光器及濾光片，極大地擴大了其應用范圍，方便微流控芯片電泳的理論及應用的研究。
圖1為本實用新型正面結構示意圖，具體實施方式
操作本實用新型時，將加好樣品溶液和緩沖溶液的微流控芯片固定于芯片架1上，將電極由電極插孔3分別插入對應的儲液槽中，使用三維操作平臺2及一維操作平臺7粗調芯片的位置，使其通道與光電倍增管系統(tǒng)(包括透鏡4、濾光片5、光電倍增管6)在一直線上；然后把激光器9的電源打開，調節(jié)三維操作平臺2，使激光束通過透鏡8聚焦，聚焦點對準通道檢測點后關上機箱蓋；打開光電倍增管工作電壓開關13，調節(jié)光電倍增管的靈敏度旋鈕12，選擇合適的檢測靈敏度，調節(jié)調零旋鈕11，選擇合適的信號記錄起始點。輸入高壓程序，在芯片上開始運行樣品的進樣、分離程序；熒光信號用微機采集、色譜工作站處理；待分析過程結束后，關閉所有電源開關，將芯片取出，其儲液槽用去離子水沖洗干凈。使用本實用新型，依以下步驟1、將微流控芯片通道清洗后充滿緩沖溶液，儲液槽中分別加入樣品溶液和緩沖溶液，然后固定于芯片架上，將電極分別插入對應的儲液槽中。使用三維操作平臺及一維操作平臺粗調芯片的位置，使其通道與光電倍增管系統(tǒng)在一條直線上。
2、把激光器的電源打開。
3、調節(jié)三維操作平臺，使激光束聚焦點對準通道檢測點。關上機箱蓋。
4、打開其它所有電源。
5、調節(jié)光電倍增管的靈敏度旋鈕，選擇合適的檢測靈敏度；調節(jié)調零旋鈕，選擇合適的信號記錄起始點。
6、輸入高壓程序，在芯片上開始運行樣品的進樣、分離程序。
7、熒光信號用微機采集、色譜工作站處理。
8、分析過程結束后，關閉所有電源開關，將芯片取出，其儲液槽用離子水沖洗干凈。
權利要求1.一種微流控芯片分析多用激光誘導熒光檢測器，其特征在于檢測器主架(14)上裝有一個三維操作平臺(2)，三維操作平臺(2)上安裝有一個裝有彈簧夾的芯片架(1)，在芯片架(1)上方有多個電極插孔(3)，檢測器主架(14)底部固定一個一維操作平臺(7)，一維操作平臺(7)上固定有光電倍增管(6)，其上固定有放置濾光片(5)的支架，并在其外部最上方放置有可調節(jié)聚焦位置的透鏡(4)，激光器(9)安裝在激光器支架(10)上。
2.根據(jù)權利要求1所述的微流控芯片分析多用激光誘導熒光檢測器，其特征在于激光器(9)前端亦可安裝有可調節(jié)透鏡(8)。
3.根據(jù)權利要求1所述的微流控芯片分析多用激光誘導熒光檢測器，其特征在于激光器支架(10)安裝激光器(9)的位置處兩側有多個螺釘孔。
4.根據(jù)權利要求1所述的微流控芯片分析多用激光誘導熒光檢測器，其特征在于在檢測器主架(14)上裝有固定調零旋鈕(11)，調零靈敏度旋鈕(12)光電倍增管工作電壓開關(13)。
5.根據(jù)權利要求1所述的微流控芯片分析多用激光誘導熒光檢測器，其特征在于光電倍增管(6)上固定有放置不同型號濾光片(5)的支架。
專利摘要本實用新型是一種微流控芯片分析多用激光誘導熒光檢測器，屬于分析檢測儀器技術領域。檢測器支架上裝有一個三維操作平臺，三維操作平臺上安裝有一個裝有彈簧夾的芯片架，在芯片架上方有多個電極插孔，激光器支架底部固定一個一維操作平臺，一維操作平臺上固定有光電倍增管，其上固定有放置多種濾光片的支架，并在其外部最上方放置有可調節(jié)聚焦位置的透鏡，激光器安裝在激光器支架上。本檢測器具有體積小、適用性強、性能穩(wěn)定、成本低、操作簡便和易于維護等優(yōu)點，用于微流控芯片分析。
文檔編號G01N21/64GK2672649SQ200320128699
公開日2005年1月19日 申請日期2003年12月23日 優(yōu)先權日2003年12月23日
發(fā)明者孫毓慶, 郭懷忠, 陳蓉, 王全有, 李菊安 申請人:沈陽藥科大學