本發(fā)明涉及一種一體機(jī)的工作平臺,更為具體地講是屬于醫(yī)療設(shè)備體外診斷領(lǐng)域的一種集成化全內(nèi)反射微流控芯片檢測一體機(jī)的檢測工作平臺。
背景技術(shù):
全內(nèi)反射熒光顯微術(shù)是近年來新興的一種光學(xué)成像技術(shù),它利用全內(nèi)反射產(chǎn)生的漸逝場來照明樣品,從而致使在百納米級厚的光學(xué)薄層內(nèi)的熒光團(tuán)受到激發(fā),熒光成像的信噪比很高。這種方法的成像裝置簡單,極易和其它成像技術(shù)、探測技術(shù)相結(jié)合。目前已成功的實(shí)現(xiàn)100 nm甚至更低的空間分辨率。而目前微流控芯片得到了迅速發(fā)展,而今天阻礙微流控技術(shù)發(fā)展的瓶頸仍然是應(yīng)用方面的問題。全內(nèi)反射光學(xué)檢測技術(shù)就是一項(xiàng)符合與微流控芯片集成的光學(xué)檢測技術(shù),目前已經(jīng)被細(xì)胞生物學(xué)家和神經(jīng)科學(xué)家廣泛應(yīng)用,成為了細(xì)胞-基底接觸區(qū)域內(nèi)的豐富的細(xì)胞生命活動最強(qiáng)有力的探測方法。如細(xì)胞膜內(nèi)蛋白質(zhì)的動力學(xué)過程,基底附近的細(xì)胞骨架,細(xì)胞運(yùn)動等。
全內(nèi)反射熒光顯微技術(shù)依賴于斜射光線在兩種不同折射率光學(xué)介質(zhì)表面產(chǎn)生的極淺的消逝波。該效應(yīng)產(chǎn)生的條件是入射介質(zhì)折射率大于折射介質(zhì),并且斜射照射到光學(xué)界面時入射角大于全反射臨界角。其顯微鏡技術(shù)分為棱鏡型和物鏡型。對物鏡型全內(nèi)反射熒光顯微技術(shù),顯微鏡的物鏡既作為收集樣品熒光信號的接受器,同時又作為發(fā)生全反射的光學(xué)器件。因此,加工難度和生產(chǎn)成本,都比較高。為降低集成化全內(nèi)反射微流控芯片檢測一體機(jī)的制造成本,需要一種易于加工,構(gòu)造簡單,成本較低的全內(nèi)反射檢測工作平臺。
為解決一種集成化全內(nèi)反射微流控芯片檢測一體機(jī)的這一難題,需要我們提供一體機(jī)的倒置式檢測工作平臺的解決方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供集成化全內(nèi)反射微流控芯片檢測一體機(jī)使用的檢測工作平臺。
本發(fā)明的目的技術(shù)方案為:一種全內(nèi)反射檢測工作平臺,由接收裝置、載物臺和全內(nèi)反射棱鏡組成,其特征在于:檢測工作平臺分為倒置式和正置式兩種。倒置式為:接收裝置安裝在載物臺下方的位置處,載物臺下方的表面安裝有獨(dú)立、可拆卸的全內(nèi)反射棱鏡。此設(shè)計(jì),避免了以往將待檢測物與全內(nèi)反射棱鏡加工在一起,檢測一次用掉一個全內(nèi)反射棱鏡,造成檢測費(fèi)用很高?,F(xiàn)在設(shè)計(jì)將原來檢測耗材的全內(nèi)反射棱鏡改為常用的部件,大大降低了加工和使用成本。在載物臺上方的位置處安裝有顯微鏡鏡頭裝置?;蛘檬綖椋航邮昭b置安裝在載物臺上方的位置處,載物臺上方的表面安裝有獨(dú)立、可拆卸的全內(nèi)反射棱鏡,在載物臺下方的位置處還安裝有顯微鏡鏡頭裝置。所述接收裝置在朝載物臺方向的頂端,安裝有透鏡和濾光片,能夠接收聚焦和篩選的全內(nèi)反射熒光信號。所述載物臺正中間部位是上下貫通的長方形的檢測窗,在檢測窗內(nèi)邊四周加工有上下活動的凸出的2mm~10mm寬0.35mm厚的芯片槽。芯片槽的作用在于面積小的芯片的放置承載作用,不至于掉下檢測窗。以及對有凸出芯片底片的檢測芯片的下降位置的限位作用,不至于檢測芯片朝下凸出載物臺的下表面超過檢測芯片的1/2厚,保障檢測芯片與全內(nèi)反射棱鏡固定后的穩(wěn)定。放在芯片槽中的檢測芯片通過長方形的檢測窗長邊兩端頭安裝的芯片下卡具和芯片上卡具,能夠?qū)⑿酒后w檢測區(qū)待檢的一面朝上或朝下放置,且能平齊或凸出載物臺的表面,滿足實(shí)現(xiàn)與全內(nèi)反射棱鏡的緊密貼合。所述載物臺下表面或上表面,在長方形的檢測窗的長邊兩側(cè),加工有四個棱鏡緊固裝置。四個棱鏡緊固裝置通過拉伸緊固連桿,與載物臺另一側(cè)的表面上對應(yīng)安裝的四個棱鏡卡具緊固器相連,夾緊固定載物臺表面的全內(nèi)反射棱鏡。設(shè)計(jì)能夠?qū)⑷珒?nèi)反射用的高折射率全內(nèi)反射棱鏡的表平面與檢測芯片的芯片液體檢測區(qū)待檢的一面緊貼在一起,保證全內(nèi)反射光的產(chǎn)生。
上述技術(shù)方案中,所述載物臺的兩側(cè)加工安裝有左右傳動裝置和前后傳動裝置。所述芯片下卡具和芯片上卡具是由透明的材料加工的,保證了最大限度地不影響檢測,起固定檢測芯片的作用。芯片下卡具和芯片上卡具內(nèi)部加工有電傳操控的上下調(diào)整滑軌槽,檢測芯片的芯片封裝片能夠插入上下調(diào)整滑軌槽中,上下調(diào)整高度。或者由于檢測芯片面積太小,只能放入芯片槽中,芯片槽插入上下調(diào)整滑軌槽中,上下調(diào)整高度。芯片下卡具和芯片上卡具的緊固操作,能夠通過電動自動化緊固。
上述技術(shù)方案中,所述全內(nèi)反射棱鏡是由能與水溶液界面產(chǎn)生全內(nèi)反射的高折射率材質(zhì)加工的。此設(shè)計(jì)是與全內(nèi)反射檢測一體機(jī)配套,以用不同規(guī)格的全內(nèi)反射棱鏡的模塊化設(shè)計(jì),來降低全內(nèi)反專用射鏡頭的高昂成本。所述全內(nèi)反射棱鏡呈頂面和底面正四方形,四個側(cè)面呈梯形的棱臺形狀,棱臺底面的邊長小于長方形的檢測窗的長邊邊長。邊長大小設(shè)計(jì)目的在于全內(nèi)反射棱鏡和檢測芯片的固定相互不影響。全內(nèi)反射棱鏡的棱臺的傾斜角度分為多個規(guī)格。根據(jù)檢測不同熒光的需要,全內(nèi)反射的入射激發(fā)光的波長不同,因此,全內(nèi)反射棱鏡根據(jù)全內(nèi)反射的入射激發(fā)光的波長,其棱臺的傾斜角度分為多個規(guī)格,這樣保證了入射光垂直進(jìn)入全內(nèi)反射棱鏡的側(cè)面。所述棱鏡緊固裝置與全內(nèi)反射棱鏡的底部四個棱角接觸,棱鏡緊固裝置的接觸面能夠根據(jù)全內(nèi)反射棱鏡的四個棱的傾斜角度彈性變化,與全內(nèi)反射棱鏡的底部四個棱角緊密相貼。棱鏡卡具緊固器是四個微型馬達(dá),通過機(jī)械傳動能夠伸縮棱鏡緊固裝置的長度。
上述技術(shù)方案中,所述顯微鏡鏡頭裝置安裝有不同倍數(shù)的物鏡鏡頭、可見光及熒光發(fā)生器的光路和相應(yīng)的濾光片,顯微鏡鏡頭裝置按照倒置或正置熒光顯微鏡規(guī)格和物鏡光路,安裝有不同倍數(shù)的物鏡鏡頭、可見光及熒光發(fā)生器的光路和相應(yīng)的濾光片,具有熒光顯微鏡和相差顯微鏡功能,能夠?qū)崿F(xiàn)熒光顯微鏡和相差顯微鏡功能。所述接收裝置是全內(nèi)反射接收鏡頭,或是電荷耦合元件CCD、或是光電倍增管PMT。
本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)。
(1)因?yàn)榕c本發(fā)明配套的一體機(jī)的全內(nèi)反射激發(fā)光的激光發(fā)生器角度可調(diào),不需要載物臺的角度調(diào)整,大大減低了載物臺的復(fù)雜程度和成本,同時,本發(fā)明采用使用不同規(guī)格的全內(nèi)反射棱鏡,來完成檢測任務(wù),能夠快速地調(diào)整全內(nèi)反射入射角,對檢測芯片的適應(yīng)性強(qiáng)。
(2)本發(fā)明檢測平臺能夠用全內(nèi)反射技術(shù)檢測又能用常規(guī)顯微鏡檢測,實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用,一機(jī)聯(lián)測多種不同的檢測信號的要求。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的一種倒置式型號的主視示意圖。
圖2為本發(fā)明圖1倒置式載物臺仰視示意圖。
圖3為本發(fā)明圖1倒置式載物臺俯視示意圖。
圖4為本發(fā)明倒置式載物臺A-A截面剖視示意圖。
圖5為本發(fā)明的一種正置式型號的主視示意圖。
圖6為本發(fā)明圖5正置式載物臺俯視示意圖。
圖7為本發(fā)明正置式載物臺A-A截面剖視示意圖。
圖8為本發(fā)明正置式載物臺的芯片上卡具放大剖視示意圖。
其中:1.接收裝置;2.透鏡和濾光片;3.芯片下卡具;4.左右傳動裝置;5.芯片上卡具;6.檢測芯片;7.顯微鏡鏡頭裝置;8.芯片液體檢測區(qū);9.載物臺;10.前后傳動裝置;11.全內(nèi)反射棱鏡;12.芯片槽;13.棱鏡緊固裝置;14.棱鏡卡具緊固器;15.拉伸緊固連桿;16檢測窗;17.上下調(diào)整滑軌槽;18.芯片封裝片。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步對本發(fā)明加以說明。
參照圖1至圖8的形狀結(jié)構(gòu),一種全內(nèi)反射檢測工作平臺,由接收裝置1、載物臺9和全內(nèi)反射棱鏡11組成,其特征在于:檢測工作平臺分為倒置式和正置式兩種。倒置式為:接收裝置1安裝在載物臺9下方的位置處,載物臺9下方的表面安裝有獨(dú)立、可拆卸的全內(nèi)反射棱鏡11;在載物臺9上方的位置處安裝有顯微鏡鏡頭裝置7?;蛘檬綖椋航邮昭b置1安裝在載物臺9上方的位置處,載物臺9上方的表面安裝有獨(dú)立、可拆卸的全內(nèi)反射棱鏡11,在載物臺9下方的位置處還安裝有顯微鏡鏡頭裝置。
所述接收裝置1在朝載物臺方向的頂端,安裝有透鏡和濾光片2,能夠接收聚焦和篩選的全內(nèi)反射熒光信號。所述載物臺9正中間部位是上下貫通的長方形的檢測窗16,在檢測窗16內(nèi)邊四周加工有上下活動的凸出的2mm~10mm寬0.35mm厚的芯片槽12。放在芯片槽12中的檢測芯片6通過長方形的檢測窗16長邊兩端頭安裝的芯片下卡具3和芯片上卡具5,將芯片液體檢測區(qū)8待檢的一面朝上放置,或朝下放置,且能平齊或凸出載物臺9的表面,滿足于全內(nèi)反射棱鏡的緊密貼合。所述載物臺9下表面或上表面,在長方形的檢測窗16的長邊兩側(cè),加工有四個棱鏡緊固裝置13。四個棱鏡緊固裝置13通過拉伸緊固連桿15與載物臺9另一側(cè)表面對應(yīng)加工安裝的四個棱鏡卡具緊固器14相連,夾緊固定載物臺9表面的全內(nèi)反射棱鏡11。能夠?qū)⒏哒凵渎实娜珒?nèi)反射棱鏡11的表平面與檢測芯片6的芯片液體檢測區(qū)8待檢的一面緊貼在一起。
進(jìn)一步的,所述載物臺9的兩側(cè)加工安裝有左右傳動裝置4和前后傳動裝置10。所述芯片下卡具3和芯片上卡具5是由透明的材料加工的,保證了最大限度地不影響檢測,起固定檢測芯片的作用。芯片下卡具3和芯片上卡具5內(nèi)部加工有電傳操控的上下調(diào)整滑軌槽17,檢測芯片6的芯片封裝片18能夠插入上下調(diào)整滑軌槽17中,上下調(diào)整高度?;蛘哂捎跈z測芯片6面積太小,只能放入芯片槽12中,芯片槽12插入上下調(diào)整滑軌槽17中,上下調(diào)整高度。芯片下卡具3和芯片上卡具5的緊固操作,通過電動自動化緊固。
進(jìn)一步的,所述全內(nèi)反射棱鏡11是由能與水溶液界面產(chǎn)生全內(nèi)反射的高折射率材質(zhì)加工的。所述全內(nèi)反射棱鏡11呈頂面和底面正四方形,四面呈梯形的棱臺形狀,底面邊長小于長方形的檢測窗16的長邊邊長。全內(nèi)反射棱鏡11的棱臺的傾斜角度分為多個規(guī)格。所述棱鏡緊固裝置13與全內(nèi)反射棱鏡11的底部四個棱角接觸,棱鏡緊固裝置13的接觸面能夠根據(jù)全內(nèi)反射棱鏡11的四個棱的傾斜角度彈性變化,與全內(nèi)反射棱鏡11的底部四個棱角緊密相貼。棱鏡卡具緊固器14是四個微型馬達(dá),通過機(jī)械傳動能夠伸縮棱鏡緊固裝置13的長度。
進(jìn)一步的,所述顯微鏡鏡頭裝置7按照正置或倒置熒光顯微鏡規(guī)格和物鏡光路,安裝有不同倍數(shù)的物鏡鏡頭、可見光及熒光發(fā)生器的光路和相應(yīng)的濾光片,具有熒光顯微鏡和相差顯微鏡功能。所述接收裝置1是全內(nèi)反射接收鏡頭,或是電荷耦合元件CCD、或是光電倍增管PMT。