[發明專利]一種光控微流控大批量上樣裝置

在審

• 申請號: 201811336490.7
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN109541249A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 劉穎超;李順祥;楊芃原;王梽灃;張權青
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: G01N35/10
• 分類號: G01N35/10
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

本發明涉及一種光控微流控大批量上樣裝置。光控微流控大批量上樣裝置包括自動進樣裝置、光控移動裝置、微流控芯片、質譜接口。自動進樣裝置，將待測樣品自動地添加到微流控芯片入口，微流控芯片通道在光照作用下，隨光照強度不同而發生相應形變，樣品液滴因通道形變產生的擠壓力而移動，通過光控移動裝置用來控制樣品在微流控芯片中運動，從而實現光控上樣。在微流控芯片出口處接質譜接口，使樣品在經離子化之后，進入質譜進行檢測。本發明利用光控上樣的方式，實現了痕量復雜生物樣本大批量、全自動分析，提高檢測效率。

技術領域

本發明涉及分析檢測儀器領域，特別是涉及一種光控微流控大批量上樣裝置。

背景技術

微流控芯片技術是將生命科學、臨床檢測過程中的樣品處理、反應、分析檢測等基本操作過程集成到微米級尺度的芯片上，以便實現微型全自動分析。微流控芯片憑借其小巧、高效等特點，在細胞分析、痕量檢測、生物醫療等領域發揮著越來越重要的作用。

生物質譜作為現代分析的重要技術，能夠提供待測樣品的定性定量信息，且檢測靈敏度高、準確度好，能夠檢測生物分子的種類多，質量范圍大。因此微流控芯片與質譜聯用能夠保證快速、高通量的對生物樣品進行準確分析。

現有的微流控芯片與質譜聯用技術中，微流控芯片中樣品常采用泵驅動的方式，即在芯片的兩端固定連接管，然后將連接管與蠕動泵或者注射泵相連，使芯片中的液體在泵作用下發生位移。此種驅動方式管子之間連接繁雜，整體裝置笨重，不夠輕便。且在實際應用中雖能夠較靈敏的檢測常規樣品，但在臨床檢測中，因生物樣本種類繁多、成分復雜，故對分析檢測人員造成十分大的挑戰。對于痕量物質的檢測，簡單的質譜分析會造成樣品浪費，導致分析結果不夠全面準確，因而設計一種用于大批量痕量物質分析的裝置顯得尤為重要。

發明內容

為解決以上問題，本發明的目的在于提供一種光控微流控大批量上樣裝置，將光控微流控與質譜結合裝置，利用光照的作用，驅動樣品在芯片通道中移動。光控的優勢在于不需要復雜繁瑣的通道連接，可以在非接觸的情況下，實時、精確、無損的控制液體在通道中的運動，有利于微流控上樣裝置的簡化。在光控的作用下，運動到芯片末端的樣品，在質譜離子源接口處實現樣品離子化，繼而進入到質譜中進行后續檢測分析。該裝置能夠實現大批量生物樣品的自動化上樣，且能保證痕量物質的精準檢測。

本發明提出的一種光控微流控大批量上樣裝置，包括自動進樣裝置、光控移動裝置、微流控芯片和質譜接口，微流控芯片內均勻布置有若干條通道，光控移動裝置由光源、可移動支架和電機組成，光源設置于可移動支架上，且光源通過可移動支架移動，所述可移動支架連接電機，電機用于控制可移動支架的運動；所述微流控芯片的通道數量與光源所含光燈數量保持一致；自動進樣裝置的出口對準微流控芯片的通道入口，所述微流控芯片的通道出口處設有質譜接口；所述自動進樣裝置將待測樣品自動地添加到微流控芯片的通道入口；光控移動裝置用來控制樣品在微流控芯片中運動，光控移動路徑可根據微流控通道形狀，即待測樣品的運動路徑進行決定；微流控芯片通道在光照作用下，隨光照強度不同而發生相應形變，樣品液滴因通道形變產生的擠壓力而移動，從而實現光控上樣；在微流控芯片出口處接質譜接口，使樣品在經離子化之后，進入質譜進行檢測。

本發明中，所述光源由多個并行排列的光燈組成，每個光燈的開關可獨立控制。

本發明中，所述光控移動裝置中的光可為可見光、紅外、紫外等任何波長的光。

本發明中，所述光控移動裝置中的電機可為步進電機、伺服電機等能控制裝置移動即可。

本發明中，所述微流控芯片上通道數量1 ~ 500條。

本發明中，所述微通道數量與組成光源的光燈數量保持一致。

本發明中，所述微流控芯片通道可為直線型，也可為增長通道長度而采用彎曲型。

本發明中，所述光控移動路徑應與通道形狀即樣品液滴運動路徑一致。