專利名稱:高功率發(fā)光二極管誘導(dǎo)熒光檢測微流控生化分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)誘導(dǎo)熒光檢測 微流控生化分析儀,可對多種生化樣本(如DNA、蛋白質(zhì)、毒品等)進(jìn)行自 動檢測和分析,屬分析檢驗儀器技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景現(xiàn)代科學(xué)儀器已經(jīng)被一些發(fā)達(dá)國家作為信息的源頭和基礎(chǔ)納入其未來發(fā) 展的戰(zhàn)略重點,分析儀器是其中重要的組成部分之一?;谝晕C(jī)電系統(tǒng)(MEMS)為基礎(chǔ)的微全分析系統(tǒng)(MicroTotal Analysis Systems, )aTAS)的 生化分析儀器是發(fā)展的重要前沿領(lǐng)域。微全分析系統(tǒng)或稱芯片實驗室(Lab-on-a-Chip, LOC)是一個跨學(xué)科的新領(lǐng)域,其目標(biāo)是通過微機(jī)電加工、 計算機(jī)、電子學(xué)、分析化學(xué)、材料科學(xué)、醫(yī)學(xué)和生物學(xué)等多交叉學(xué)科實現(xiàn)生 化分析,系統(tǒng)地完成從試樣處理到檢測的全過程,用來對DNA、蛋白質(zhì)等生 物樣品進(jìn)行分析。這樣不僅減少了實驗試劑和樣品用量,而且其實驗裝置體 積小而輕便、易于控制,并可現(xiàn)場進(jìn)行采樣和分析。應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的 微機(jī)電系統(tǒng)通常稱為生物微機(jī)電系統(tǒng)(Bio-MEMS),應(yīng)用Bio-MEMS技術(shù) 不僅可以對現(xiàn)有的生命科學(xué)及醫(yī)療儀器進(jìn)行改進(jìn)和完善,而且可以創(chuàng)造出新 的分析操作手段,極大地推動生物工程技術(shù)和醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展。微流控分析儀器是芯片實驗室研究中的重要內(nèi)容,目前,它主要應(yīng)用于生 命科學(xué),在多肽、蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子的分離分析上發(fā)揮著極其重要 的作用,同時微流控芯片的應(yīng)用也涉及到食品化學(xué)、藥物化學(xué)、醫(yī)學(xué)、環(huán)境 科學(xué)、法醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。國外一些大的廠家如美國Micronics公司、美國Nanogen 公司、加拿大Micralyne公司都在大力進(jìn)行商品化儀器的開發(fā)研究。美國 Agilent公司于2001年推出了 Agilent 2100生化分析儀,該儀器主要用于PCR產(chǎn)物、蛋白質(zhì)等的分離分析;中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所開發(fā)了紫外吸 收檢測微流控芯片分析儀用于核酸和藥物成分分析;中國科學(xué)院上海微系統(tǒng) 所與信息技術(shù)研究所開發(fā)了一套四色激光誘導(dǎo)熒光檢測系統(tǒng)用于核酸的快速 分離和分析,可以實現(xiàn)寡核苷酸的單堿基分辨和大片段DNA的有效分離。在微流控分析儀器中,熒光檢測是最常用的一種檢測方法,具有靈敏度高 的優(yōu)點,而激光誘導(dǎo)熒光檢測也是目前靈敏度最高的檢測手段之一。在激光 誘導(dǎo)熒光檢測系統(tǒng)中,氣體激光器(如Ar+, He-Ne激光器)應(yīng)用比較普遍, 但氣體激光器存在體積大、功耗大、成本高、與微型化儀器難以匹配等缺點。 半導(dǎo)體泵浦固體激光器是一種較新型的激光光源,但仍存在體積較大和價格 昂貴等不足。近幾年,隨著發(fā)光二極管技術(shù)的日益成熟,高功率(瓦級)、短 波長(470nm左右)、單色性及穩(wěn)定性良好的LED已在市場上出現(xiàn)。這類型 號的LED己能夠滿足生化分析中熒光激發(fā)的要求,同時相比較于激光器來 說,LED具有成本低(幾元人民幣),體積小(厘米見方)、使用壽命長(5 萬小時)的優(yōu)點,適合于小型化、便攜式現(xiàn)場檢測生化分析儀的要求,將在 生化分析領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是基于LED誘導(dǎo)熒光結(jié)合微流控分析技術(shù)構(gòu)建一種集成化 便攜式生化分析儀,實現(xiàn)對多種生化樣本的自動化檢測和分析。該生化分析 儀采用LED作為激發(fā)光源,其成本更低、體積更小、便于攜帶、操作簡單, 檢測靈敏度與激光誘導(dǎo)熒光檢測相當(dāng),同時采用微流控分析技術(shù),使之具有 快速高效的優(yōu)點。本發(fā)明所要解決的技術(shù)關(guān)鍵是LED光源穩(wěn)定性控制、光束準(zhǔn)直對準(zhǔn)以及微 流控分析過程的自動控制。本發(fā)明所闡述的生化分析儀采用模塊化設(shè)計,主要由三個部分組成微流 控分析和控制模塊、LED光斑轉(zhuǎn)換及熒光采集模塊、觸摸屏液晶顯示和控制 模塊。設(shè)置發(fā)光二極管穩(wěn)流驅(qū)動電路控制發(fā)光二極管光源穩(wěn)定性,采用柱面鏡等透鏡組件將LED發(fā)散光源轉(zhuǎn)換為線光源利于光斑與微通道對準(zhǔn),采用熒光收集透鏡、濾光片和針孔等進(jìn)行熒光信號高效采集和降低背景光,程控高壓直 流電源的工作順序和時間自動控制微流控生化分析過程,并由液晶觸摸屏實 現(xiàn)檢測過程的控制、數(shù)據(jù)顯示處理和打印輸出。下面分別介紹這三個部分第一部分,微流控分析和控制模塊,主要是由微流控芯片、安置和定位微 流控芯片的芯片臺和對微流控芯片供電的高壓直流電源等組成。其中,微流控芯片選擇石英或聚二甲基硅氧烷(PDMS)作為基片材料,采用微加工工藝制作完成。芯片臺按照芯片的標(biāo)準(zhǔn)尺寸進(jìn)行設(shè)計和制造,可以很好地放置、 定位和取下微流控芯片。選擇鉑金屬絲作為高壓直流電源電極連接,電極集 成在一塊電路板上,可以通過插拔方式與生化分析儀連接或分離,方便電極 布局的調(diào)整。為了滿足集成化和便攜式的要求,生化分析儀的高壓直流電源選用集成模塊式電源。通過EMCO公司Q系列高壓直流電源模塊將低壓轉(zhuǎn) 換為高壓,高壓直流電源模塊為毛細(xì)管電泳芯片提供進(jìn)樣和分離高壓,利用 繼電器工作實現(xiàn)進(jìn)樣高壓與分離高壓之間的切換。第二部分,LED光斑轉(zhuǎn)換及熒光采集模塊,主要由LED光源、LED驅(qū)動 電路、準(zhǔn)直透鏡Fraen、柱面透鏡、半反半透鏡、聚焦和熒光收集透鏡、濾 光片、限光針孔和光電倍增管等組成。根據(jù)待檢熒光染料和檢測所需的靈敏 度要求選擇合適波長和功率的LED光源激發(fā)熒光。設(shè)計的LED驅(qū)動電路和 散熱裝置為LED工作提供穩(wěn)定的電流,使LED光源穩(wěn)定以滿足高靈敏度檢 測的要求。根據(jù)LED發(fā)出的光束特性設(shè)計和配置準(zhǔn)直透鏡、柱面透鏡等透鏡 組件實現(xiàn)發(fā)散光斑轉(zhuǎn)換為線光斑并與微管道垂直交叉,滿足聚焦、對準(zhǔn)和激 發(fā)熒光的要求,這有利于提高儀器的分離度。激發(fā)出的熒光由物鏡收集,再 經(jīng)過帶通濾波片和限光針孔濾去背景光,最后由高靈敏度的光電倍增管 (PhotoMultiplier Tube, PMT)將熒光信號轉(zhuǎn)換為電信號。整個光學(xué)元件模 塊封閉在一個暗盒中,在暗盒上面制作了一個光滑的金屬平臺作為芯片臺, 易于操作。第三部分,觸摸屏液晶顯示和控制模塊,主要由低壓電源模塊、主控制電路板、液晶顯示屏、觸摸屏、打印機(jī)和USB存儲接口芯片等部分依此連接組 成。高性能的低壓直流電源提供穩(wěn)定且紋波系數(shù)小的電壓,以滿足LED光源 和PMT檢測的要求,使生化分析儀能夠達(dá)到高靈敏度檢測。主控制板上集 成了 D/A轉(zhuǎn)換電路和A/D采集電路。通過D/A轉(zhuǎn)換電路,輸出兩路0~5V的 電壓分別控制進(jìn)樣電壓和分離電壓,輸出0~1V的電壓調(diào)節(jié)PMT的靈敏度。 LED誘導(dǎo)激發(fā)的熒光通過系列光學(xué)器件后,經(jīng)PMT輸出電流信號。所述的 電流信號通過I/V電路轉(zhuǎn)換為電壓信號,該電壓信號再經(jīng)低通濾波電路濾除 噪聲,然后通過后置放大電路放大,最后通過A/D轉(zhuǎn)換得到數(shù)字信號。單片 機(jī)對數(shù)字信號進(jìn)行處理,并以圖形的形式將結(jié)果顯示在液晶上。單片機(jī)通過 SPI串口與液晶顯示屏和觸摸屏進(jìn)行通信,可在液晶顯示屏上顯示菜單和檢 測結(jié)果圖形,通過觸摸屏可設(shè)定參數(shù)進(jìn)行檢測。單片機(jī)通過I力總線與USB 接口芯片進(jìn)行通信,通過USB接口可將數(shù)據(jù)傳送至存儲設(shè)備中。通過微型打 印機(jī)可將檢測結(jié)果圖形打印出來。軟件程序控制系統(tǒng)的有序工作,系統(tǒng)軟件 設(shè)計包括單片機(jī)的初始化、PMT信號采集程序、可調(diào)高壓的控制程序、結(jié)果 存儲和打印程序、液晶顯示屏和觸摸屏的驅(qū)動程序以及菜單和結(jié)果顯示的程 序等。本發(fā)明闡述的生化分析儀的性能特點本發(fā)明的檢測裝置選用波長為470nm的高功率藍(lán)光LED為光源,能激 發(fā)多種熒光試劑,從而擴(kuò)大可檢測樣品的種類。LED的發(fā)射光經(jīng)過透鏡準(zhǔn)直, 柱面鏡光斑轉(zhuǎn)換再經(jīng)透鏡聚焦后,垂直照射到微流控芯片的微管道上,該線 光源激發(fā)微管道中的熒光物質(zhì)產(chǎn)生熒光,經(jīng)熒光收集透鏡充分收集,經(jīng)過濾 光片和針孔消除本體光及焦點外的雜散光,由光電倍增管接收轉(zhuǎn)換為電信號, 該信號由數(shù)據(jù)采集卡接收后并處理,確定待測樣品的種類和含量,最后將結(jié) 果曲線圖顯示在液晶屏上。本發(fā)明的生化分析儀由觸摸屏和液晶提供人機(jī)交 互平臺,用戶可以編輯實驗所需參數(shù),實時顯示樣品信號的電泳圖形、處理 和存儲,以及打印輸出。本發(fā)明的生化分析儀中的LED發(fā)散光束經(jīng)系列透鏡和柱面鏡等光學(xué)組 件轉(zhuǎn)換為滿足檢測要求的線光源,該光源取自光束能量最大的中心區(qū)域,能 減小光束能量被削弱的影響,線性光源與芯片上的微管道垂直交叉,有利于 光斑與微管道的對準(zhǔn),也避免直接用光束照射管道上引起的信號重疊,在實 際使用中,可以直接通過肉眼觀察,將芯片上的微管道放置在狹縫出光口即 可,也省去了利用三維可動平臺進(jìn)行仔細(xì)對準(zhǔn)的過程。同時激發(fā)產(chǎn)生的熒光 由透鏡充分收集,收集效率高,雜散光采用針孔消除,大大提高了檢測靈敏 度。本發(fā)明闡述的微流控生化分析儀的優(yōu)點是:采用高功率LED誘導(dǎo)熒光檢 測方法結(jié)合微流控分析技術(shù),大大減少了儀器的體積和重量,也大大減少了 制造成本,同時微流控分析具有快速、高效等優(yōu)點,適合于制造形成便攜式 儀器,用于現(xiàn)場檢測和床邊檢測(POCT)。
圖1為本發(fā)明提供的高功率發(fā)光二極管誘導(dǎo)熒光檢測微流控生化分析儀 的工作原理框圖。圖2為本發(fā)明提供的光路系統(tǒng)模塊示意圖。圖3為本發(fā)明提供的液晶顯示屏工作界面示意圖。圖3-l主菜單界面, 圖3-2 "檢測"界面,圖3-3檢測結(jié)果顯示界面。 圖中l(wèi).主控制電路板、2.低壓電源模塊、3.觸摸屏、4.液晶屏、5.打印機(jī)、6.USB 接口存儲器、7.1000V高壓直流電源模塊、8.5000V高壓直流電源模塊、9丄ED 驅(qū)動電路、IO丄ED光源模塊、ll.微流控芯片、12.透鏡、13.帶通濾波片、14. 光電倍增管(PMT)、 15.低通濾波電路、16.放大電路、17.鋁基板、18.發(fā)光 二極管、19.準(zhǔn)直(Fmen)透鏡、20柱面境、21半反半透鏡、22.聚焦及熒光 收集透鏡、23.微流控芯片臺、24.濾光片、25.聚焦透鏡、26.限光針孔、27. 光路密閉外殼。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例詳細(xì)闡述本發(fā)明的實施過程第一部分,微流控分析和控制模塊。其中,微流控芯片11選擇優(yōu)質(zhì)石英玻璃或聚二甲基硅氧垸(PDMS)聚合物作為基片材料,采用微加工工藝制作完成,主要包括光刻、顯影和鍵合等工藝。利用車床和沖孔裝置制作了芯片臺,選擇鉑金屬絲作為高壓電源電極連接。生化分析儀的低壓電源模塊2 由Victor公司的AC/DC和DC/DC構(gòu)成,輸出12V直流電壓。低壓電源模塊 2為主控制電路板1、 LED驅(qū)動模塊9和光電倍增管14提供12V直流電壓。 兩個高壓電源模塊最高輸出1000V的高壓直流電源模塊7(EMCO, Q10-5) 和最高輸出5000V的高壓直流電源模塊8 (EMCO, Q50-5),前者用于樣品 進(jìn)樣,后者用于樣品分離。主控制電路板1通過兩路D/A輸出0 5V電壓, 分別調(diào)控1000V高壓直流電源7和5000V高壓直流電源8。第二部分,LED光斑轉(zhuǎn)換及熒光采集模塊。光源采用波長為470nm的藍(lán) 光LED 18 (LUXEON Rebel系列),波譜范圍為460~490nm。 Fraen公司 FHS-HNB1系列的透鏡1用以減少LED發(fā)散,使其達(dá)到6度左右。Zetex半 導(dǎo)體公司的ZXLD1350芯片作為LED驅(qū)動芯片,LED驅(qū)動電路9可為LED 提供穩(wěn)定的工作電流,使LED發(fā)出的光更加穩(wěn)定。發(fā)光二極管LED18固定 在鋁基板17上,這樣可以更快地散熱,不影響LED的發(fā)光性能。FHS系列 透鏡19也固定在鋁基板17上,這樣經(jīng)過透鏡的光線的發(fā)散角減小到6度。 LED光再經(jīng)柱面鏡20轉(zhuǎn)換成線光源、半反半透鏡21,聚焦和熒光收集透鏡 22后聚焦在芯片臺23上微流控芯片11的微管道上,激發(fā)產(chǎn)生的熒光經(jīng)22 收集,21反射,濾光片24、透鏡25和針孔26聚焦并濾去雜散光,由光電倍 增管14收集并轉(zhuǎn)換為電信號。整個光學(xué)元件采用同心柱設(shè)置和固定,由光路 密閉外殼封閉形成一個暗盒。在暗盒上面制作了一個光滑的金屬平臺作為芯 片臺。其中,發(fā)光二極管選用波長為470nm的高功率藍(lán)光為光源,藍(lán)光光源的 波譜范圍為460nm—490nm,發(fā)光二極管和FHS-HNB系列透鏡均固定在鋁 基板上,使經(jīng)過透鏡的光線發(fā)散角減少到6度,再經(jīng)過準(zhǔn)直透鏡和聚焦透鏡 光線聚焦成微小光斑。聚焦后的光斑尺寸為80微米寬,3毫米長。第三部分,觸摸屏液晶顯示和控制模塊。主控制電路1通過3路D/A輸 出,分別調(diào)節(jié)控制1000V高壓電源7、 5000V高壓電源8的輸出電壓和光電 倍增管14的靈敏度。光電倍增管14采集熒光信號并將其轉(zhuǎn)換成電信號,對 檢測區(qū)域的熒光信號強(qiáng)度進(jìn)行實時采集。從PMT出來的電信號比較微弱, 首先經(jīng)過低通濾波電路15濾出背景噪聲,然后經(jīng)放大電路16將信號放大, 最后信號進(jìn)入主控制電路1的A/D通道。單片機(jī)對A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號進(jìn)行 處理,最后可將圖形結(jié)果顯示在液晶屏4上。觸摸屏3提供人機(jī)交互方式, 可以設(shè)置生化分析儀器使用的各種檢測參數(shù)。樣品檢測的數(shù)據(jù)結(jié)果以曲線的 形式在液晶4上實時圖形化顯示,可以讓檢測人員檢測整個樣品的電泳分析 過程。用戶界面中的圖像檢測窗口可以隨時實時的監(jiān)控微管道中樣品的分離 情況各電極的電壓值,進(jìn)樣時間、分離時間和剩余時間,便于掌控整個實 驗過程的每一步,以確定電泳條件的有效性。通過觸摸屏上的"打印"可將 結(jié)果圖形通過打印機(jī)5打印出來,通過"存儲"可將數(shù)據(jù)存儲到U盤或移動 存儲設(shè)備6中。系統(tǒng)軟件設(shè)計包括單片機(jī)初始化、A/D和D/A程序、打印存 儲程序、觸摸屏夜晶顯示程序、USB驅(qū)動、液晶驅(qū)動和觸摸屏驅(qū)動。各模塊完成后,將各模塊組合連成整個系統(tǒng)。組裝時考慮下列幾個因素1) LED光源位置的布局;2) 光學(xué)元件的布局;3) 光電倍增管的使用特性,盡量避免背景光的影響;4) 各個模塊布局合理,儀器結(jié)構(gòu)緊湊,儀器更加微型化。儀器在使用過程中,操作人員只需將裝有樣品的芯片放入檢測區(qū),然后 設(shè)置參數(shù)即可。
權(quán)利要求
1、一種高功率發(fā)光二極管誘導(dǎo)熒光檢測微流控生化分析儀,其特征在于所述的微流控生化分析儀是由微流控分析和控制模塊、發(fā)光二極管光斑轉(zhuǎn)換和熒光收集模塊和觸摸屏液晶顯示控制模塊三部分組成,設(shè)置發(fā)光二極管穩(wěn)流驅(qū)動電路控制發(fā)光二極管光源穩(wěn)定性,采用柱面鏡等透鏡組件將LED發(fā)散光源轉(zhuǎn)換為線光源利于光斑與微通道對準(zhǔn),采用熒光收集透鏡、濾光片和針孔等進(jìn)行熒光信號高效采集和降低背景光,程控高壓直流電源的工作順序和時間自動控制微流控生化分析過程,并由液晶觸摸屏實現(xiàn)檢測過程的控制、數(shù)據(jù)顯示處理和打印輸出。
2、 按權(quán)利要求1所述的高功率發(fā)光二極管誘導(dǎo)熒光檢測微流控生化分析 儀,其特征在于所述的微流控分析和控制模塊是由微流控芯片、芯片臺和高 壓直流電源組成,其中,微流控芯片選擇石英或聚二甲基硅氧烷作為基片材 料;芯片臺按照芯片的標(biāo)準(zhǔn)尺寸進(jìn)行設(shè)計和制造,放置、定位和取下微流控 芯片;選擇鉑金屬絲作為高壓直流電源的電極連接,電極集成在一塊電路板 上,通過插拔方式與生化分析儀連接或分離。
3、 按權(quán)利要求2所述的高功率發(fā)光二極管誘導(dǎo)熒光檢測微流控生化分析 儀,其特征在于所述的高壓直流電源選用集成模塊式電源,通過EMCO公司 的Q系列高壓電源模塊將低壓轉(zhuǎn)換成高壓。
4、 按權(quán)利要求2或3所述的高功率發(fā)光二極管誘導(dǎo)熒光檢測微流控生化 分析儀,其特征在于所述高壓直流模塊為毛細(xì)管電泳芯片提供進(jìn)樣和分離電 壓,用繼電器實現(xiàn)進(jìn)樣高壓和分離高壓之間的切換。
5、 按權(quán)利要求1所述的高功率發(fā)光二極管誘導(dǎo)熒光檢測微流控生化分析 儀,其特征在于所述的發(fā)光二極管光斑轉(zhuǎn)換和熒光收集模塊由發(fā)光二極管光 源、發(fā)光二極管驅(qū)動電路、準(zhǔn)直透鏡、柱面鏡、半反半透鏡、聚焦和熒光收 集透鏡、濾光片、限光針孔和光電倍增管依次光學(xué)連接組成;其中,發(fā)光二 極管選用波長為470nm的高功率藍(lán)光為光源,發(fā)光二極管發(fā)出的光經(jīng)準(zhǔn)直透 鏡和柱面鏡轉(zhuǎn)換成線光源,經(jīng)聚焦后與微流控芯片中的微管道垂直交叉,線光源向上垂直會聚在微流控芯片的管道上并激發(fā)其中的熒光物質(zhì),激發(fā)出的 熒光由物鏡收集,由半反半透鏡發(fā)射,再經(jīng)過帶通濾波片和針孔濾除背景光, 最后由光電倍增管將熒光信號轉(zhuǎn)換為電信號。
6、 按權(quán)利要求5所述的高功率發(fā)光二極管誘導(dǎo)熒光檢測微流控生化分析儀,其特征在于所述的藍(lán)光光源的波譜范圍為460nm 490nm;所述的準(zhǔn)直透 鏡為Fraen公司的FHS-HNB1系列;發(fā)光二極管和FHS-HNB1透鏡均固定在 鋁基板上,使經(jīng)過透鏡的光線發(fā)散角減少到6度,再經(jīng)過準(zhǔn)直透鏡和聚焦透 鏡光線聚焦成微小光斑。
7、 按權(quán)利要求5所述的高功率發(fā)光二極管誘導(dǎo)熒光檢測微流控生化分析 儀,其特征在于由柱面鏡、半反半透鏡、濾波片、透鏡、光電倍增管及相應(yīng) 的支架組成光學(xué)元件模塊封閉在一個暗盒中,在暗盒上方制作一個光滑的金 屬平臺作為芯片臺,出射狹縫嵌入這一平臺上。
8、 按權(quán)利要求5所述的高功率發(fā)光二極管誘導(dǎo)熒光檢測微流控生化分析 儀,其特征在于聚焦后的光斑尺寸為80微米寬、3毫米長。
9、 按權(quán)利要求1所述的高功率發(fā)光二極管誘導(dǎo)熒光檢測微流控生化分析 儀,其特征在于所述的觸模屏液晶顯示和控制模塊是由低壓電源模塊、主控 制電路板、液晶顯示屏、觸模屏、打印機(jī)和USB存儲接口芯片依次連接;主 控制上集成D/A轉(zhuǎn)換電路和A/D采集電路,通過D/A轉(zhuǎn)換電路輸出兩路0 —5V的電壓分別控制進(jìn)樣電壓和分離電壓;輸出0 — 1V的電壓調(diào)節(jié)PMT的 靈敏度。
10、 按權(quán)利要求9所述的高功率發(fā)光二極管誘導(dǎo)熒光檢測微流控生化分 析儀,其特征在于USB存儲接口芯片通過fC總線與單片機(jī)進(jìn)行通信,通過 USB接口將數(shù)據(jù)送至存儲設(shè)備中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高功率發(fā)光二極管誘導(dǎo)熒光檢測微流控生化分析儀,其特征在于所述的微流控生化分析儀是由微流控分析和控制模塊、發(fā)光二極管光斑轉(zhuǎn)換和熒光收集模塊和觸摸屏液晶顯示控制模塊三部分組成,設(shè)置發(fā)光二極管穩(wěn)流驅(qū)動電路控制發(fā)光二極管光源穩(wěn)定性,采用柱面鏡等透鏡組件將LED發(fā)散光源轉(zhuǎn)換為線光源利于光斑與微通道對準(zhǔn),采用熒光收集透鏡、濾光片和針孔等進(jìn)行熒光信號高效采集和降低背景光,程控高壓直流電源的工作順序和時間自動控制微流控生化分析過程,并由液晶觸摸屏實現(xiàn)檢測過程的控制、數(shù)據(jù)顯示處理和打印輸出。本發(fā)明采用高功率LED誘導(dǎo)熒光檢測方法結(jié)合微流控分析技術(shù),降低了儀器的體積和重量,以及降低成本。
文檔編號G01N33/53GK101231244SQ20081003360
公開日2008年7月30日 申請日期2008年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月15日
發(fā)明者唐向榮, 廖錫昌, 張宏蓮, 趙建龍, 金慶輝 申請人:中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所;寧波瑞芯生物科技有限公司