[實用新型]一種全自動高通量光學生物傳感裝置

有效

• 申請號: 201520268444.3
• 申請日: 2015-04-29
• 公開（公告）號: CN204595003U
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發明（設計）人: 費義艷;朱湘東;吉姆·蘭德里
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: G01N35/00
• 分類號: G01N35/00
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

1.?一種全自動高通量光學生物傳感裝置，其特征在于，包括：斜入射光反射差成像單元，樣品和液體處理單元，系統控制和數據采集處理單元，其中：

所述斜入射光反射差成像單元，用于對生物芯片進行無標記、原位成像；

所述樣品和液體處理單元，用于控制光學生物傳感裝置中液體的替換與流動；

所述系統控制和數據采集處理單元，用于控制光學生物傳感裝置的自動運行，并用于信號的濾波、放大、采集和處理。

2.?根據權利要求1所述的全自動高通量光學生物傳感裝置，其特征在于：

所述的斜入射光反射差成像單元具體包括：單色光發生器（1），反射鏡，擴束器（3），起偏器（5），偏振調制器（6），相移器（7），透鏡（8），成像透鏡（9），檢偏器（10），狹縫（11），光電探測器（12），生物芯片（17），流體腔（19），三維手動調節臺（20），機械平移臺（21），其中：

單色光發生器（1）和擴束器（3），用于產生并擴展準直的單色光；按照光路的要求，在單色光發生器（1）輸出光的前方光路中安放一塊反射鏡，或者順序安放兩塊反射鏡；

起偏器（5）位于擴束器（3）后面，用于將入射光變換為偏振光；

偏振調制器（6）位于起偏器（5）后面，用于在兩個互相垂直的方向上引入周期性變化的相位差，從而周期性改變入射光的偏振狀態；

相移器（7）位于偏振調制器（6）后面，用于在兩個互相垂直的方向上產生一個可以調節的相位差，從而改變偏振光的偏振狀態；

生物芯片（17）放置于能夠提供液體環境的流體腔（19）中；

透鏡（8）在相移器（7）后面，用于將入射光聚焦在生物芯片（17）后表面，并使聚焦光沿y方向具有一定的空間分布，從而實現一維光掃描；

成像透鏡（9），位于反射光路上，用于將生物芯片（17）前表面的反射光、后表面的反射光以及多次反射光進行空間分離；

檢偏器（10）位于成像透鏡（9）后面，用于改變反射光的偏振態；

狹縫（11）位于檢偏器（10）后面，允許生物芯片（17）后表面的反射光通過，阻擋其余所有的反射光；

光電探測器（12），位于狹縫（11）后面，用于接收生物芯片（17）后表面的反射光，并將光信號轉化為電信號；

機械平移臺（21）與流體腔（19）通過三維手動調節臺（20）連接，用于沿x方向機械掃描，結合y方向光掃描，從而實現生物芯片（17）的二維掃描；

所述的樣品和液體處理單元，具體包括：樣品流體泵（26），第一選擇閥（25），切換閥（23），緩沖溶液泵（24），第二選擇閥（22），其中：

樣品流體泵（26）與第一選擇閥（25）連接，第一選擇閥（25）與切換閥（23）連接，用于清洗注射器、吸取樣品、將樣品儲存在注射器中并將一定體積的樣品以一定的速率注入流體腔（19）中；緩沖溶液泵（24）和切換閥（23）連接，切換閥（23）再與第二選擇閥（22）連接，用于吸取緩沖溶液、將緩沖液儲存在注射器中并將一定體積的緩沖溶液以一定的速率注入流體腔（19）；

所述的系統控制和數據采集處理單元，具體包括：放大電路（13），第一交流微弱信號探測器（14），第二交流微弱信號探測器（15），電子計算機（16），其中：

放大電路（13）用于過濾信號中的直流信號，并放大交流信號；第一交流微弱信號探測器（14）與放大電路（13）電連接，第二交流微弱信號探測器（15）與放大電路（13）電連接，用于測量放大電路輸出信號中的微弱交流信號；

電子計算機（16）用于整個系統的自動控制和數據采集與處理；電子計算機（16）中的數據采集卡與第一交流微弱信號探測器（14）和第二交流微弱信號探測器（15）電連接，電子計算機（16）發出指令開始數據采集，并同時接收數據；電子計算機（16）與相移器（7）、透鏡（8）和機械平移臺（21）的控制臺電連接，電子計算機（16）與第一交流微弱信號探測器（14）、第二交流微弱信號探測器（15）、樣品溶液泵（26）、緩沖溶液泵（24）、第一選擇閥（25）、切換閥（23）和第二選擇閥（22）電連接，控制系統中上述部件的自動運行，并接收各部件的狀態反饋信息。