[發明專利]一種用于微流控芯片通道可視化的顯微成像裝置

在審

• 申請號: 202110015683.8
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN114740611A
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 胡晟;李海朋;趙勇
• 申請（專利權）人: 東北大學秦皇島分校
• 主分類號: G02B21/00
• 分類號: G02B21/00;G02B21/24;G02B21/26;G02B21/36;G02B21/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出一種用于微流控芯片通道可視化的顯微成像裝置，包括倒置成像單元、側向成像單元和照明單元。二維位移臺通過位移臺固定板安裝在4根支撐桿頂端。倒置數碼顯微鏡的鏡頭位于二維位移臺正下方，并連接電腦，便獲得微流控通道下視圖。4根支撐桿固定導軌，側向數碼顯微鏡固定于滑塊上，將滑塊的軌道支撐槽對準導軌的軌道槽并放入鋼珠，在滑塊兩端安裝滑塊擋板，使滑塊在導軌上自由滑動；光源滑塊以同樣方式安裝在導軌上，LED光源通過套桿和套筒固定在光源滑塊上，并正對側向數碼顯微鏡鏡頭，可在電腦上顯示微流控通道側視圖。本發明具有設計合理、成本低、操作方便等優點，能夠滿足科研和生產中對微流控芯片通道內進行顯微成像的需求。

技術領域

本發明提出一種用于微流控芯片通道可視化的顯微成像裝置，屬于微流控成像領域。

背景技術

微流控芯片作為一種重要的生化分析工具，憑借分析樣品消耗量低、結構微型化和集成度高的優勢，成為當前研究的重點，并已在細胞篩選、疾病診斷、基因分析和環境監測等領域獲得廣泛應用[文獻1. Yamada M , Seko W , Yanai T , et al. Slanted,asymmetric microfluidic lattices as size-selective sieves for continuousparticle/cell sorting[J]. Lab Chip, 2017.文獻2. Song Y , Peng R , Wang J , etal. Automatic particle detection and sorting in an electrokineticmicrofluidic chip[J]. Electrophoresis, 2013, 34(5):684-690.]。

在對微流控芯片通道進行可視化的顯微成像裝置時，需要對制作完成的微流控芯片進行工藝檢查，在工藝制備中檢查內容包括：微通道尺寸、表面粗糙度等，避免由于通道加工工藝問題影響實驗結果；在科研實驗中，通過對微通道內粒子或液滴運動狀態的成像，可以對微通道內復雜的流體流形進行分析；在傳感檢測中，通過對微流控芯片通道內的微粒進行高幀率顯微成像，再利用粒子圖像測速法(PIV)對成像結果進行分析處理，即可實現對微粒的檢測和計數；以上所述都需要對微流控芯片通道和樣品進行可視化顯微成像。從現有發明專利查閱來看，目前缺少一種用于微流控芯片通道可視化的顯微成像裝置，如專利號為CN107613162B的一種便攜式微流控芯片成像系統，該系統需要使用特定尺寸和結構的微流控芯片，且無法對微流控芯片進行側向成像[文獻3. 王敏,吳非逸. 一種便攜式微流控芯片成像系統[P]. 浙江省：CN107613162B,2020-11-20.]；如專利號為CN110412123A的一種光聲微流控成像系統及方法，需要利用掃描儀對激光信號進行捕獲，再將激光信號超聲轉換為超聲波信號，最后還需要將超聲波信號轉化為電信號，造成該系統體積龐大、結構復雜[文獻4.奚磊,劉飛,金天. 一種光聲微流控成像系統及方法[P]. 廣東省：CN110412123A,2019-11-05.]。因此，本發明提出一種適用性強、結構簡單、操作方便的微流控芯片通道可視化的顯微成像裝置。

發明內容

（一）要解決的技術問題

本發明的主要難點在于：1)在倒置顯微成像單元中，將數碼顯微鏡倒置安裝，用于獲得微流控芯片通道的下視圖，在安裝時需要對二維位移臺進行二次加工，因為普通二維位移臺的厚度大、通光孔面積小，所以微流控芯片通道與倒置數碼顯微鏡鏡頭的距離大于倒置數碼顯微鏡的焦距，在視野中無法獲得清晰的成像，因此，需要對二維位移臺進行二次加工；2）在側向顯微成像單元中，需要將圓環導軌與滑塊組裝在一起，使滑塊帶動側向顯微鏡可以平穩快速地在導軌上移動，用于獲得微流控芯片通道的360度側視圖，因此，在組裝時需考慮，軌道與滑塊如何配合，才能實現滑塊在軌道上平穩移動，保證一種用于微流控芯片通道可視化的顯微成像裝置的成像質量。

（二）技術方案