[發明專利]納米顆粒粒徑濃度檢測系統及其檢測方法

在審

• 申請號: 202110709229.2
• 申請日: 2021-06-25
• 公開（公告）號: CN113433041A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 劉超;田飛;鄧瑾琦;孫佳姝
• 申請（專利權）人: 國家納米科學中心
• 主分類號: G01N15/00
• 分類號: G01N15/00;G01N15/10
• 代理公司: 北京市英智偉誠知識產權代理事務所(普通合伙) 11521
• 代理人: 劉丹妮

本發明提供了一種所述納米顆粒粒徑濃度檢測系統包括樣本收集清洗系統、檢測芯片和激光器，所述樣本收集清洗系統與所述檢測芯片連接，控制樣本與清洗溶液在檢測芯片中的流動。本發明的檢測系統可以在溶液狀態下通過觀測納米顆粒的運動軌跡和數量，從而推導出納米顆粒的粒徑和濃度，能夠保證納米顆粒處于原始狀態，結果準確且可靠。系統可作為一個模塊與納米顆粒合成系統組合使用，減少分開實驗帶來的人為干擾。本發明的系統操作簡便，具有高通量的特點。

技術領域

本發明屬于納米技術領域，具體涉及一種納米顆粒粒徑濃度檢測系統及其檢測方法。

背景技術

納米顆粒廣泛應用于電子信息、生物醫藥、化工、航空航天等領域，由于納米顆粒的粒徑、形態等微觀結構都與其特性有著重要的關系，所以納米材料微觀結構的表征對推動納米材料的發展及其重要，而納米顆粒的尺寸、濃度測量是其中的關鍵技術。

目前對于納米顆粒尺寸測量的方法有動態光散射(DLS)、納米顆粒追蹤分析(NTA)、原子力顯微鏡(AFM)、透射電子顯微鏡(TEM)等方法。其中NTA在檢測時通過光學顯微鏡收集納米顆粒的散射光信號，觀測一段時間內顆粒在溶液中做布朗運動的影像，并對每一個顆粒進行追蹤和分析，再通過愛因斯坦方程式計算出納米顆粒的流體力學尺寸和濃度。相較于其他技術，NTA技術的樣本處理更簡單、更能保證納米顆粒原始狀態，檢測速度也更快。

現有技術通過對圖像進行偏微分方程濾波處理、顆粒個體分割、局部區域擬合等步驟得到納米顆粒的尺寸信息。設備成本高，需要專業人員操作。該方法需要對樣本進行處理，可能會對生物樣本造成破壞，影響觀察結果。現有技術使用原子力顯微鏡在附著有納米顆粒樣本進行抽樣、多個位置掃描，透過計算顆粒數、掃描面積得到顆粒尺寸與濃度結果。但該方法設備成本高，需要掌握AFM操作技術。不適合高通量檢測，樣本并非均勻分布，因此，所得濃度信息不能保證準確。

發明內容

因此，本發明的目的在于克服現有技術中的缺陷，提供一種納米顆粒粒徑濃度檢測系統及其檢測方法。

為實現上述目的，本發明的第一方面提供了一種納米顆粒粒徑濃度檢測系統，所述納米顆粒粒徑濃度檢測系統包括樣本收集清洗系統、檢測芯片和激光器，所述樣本收集清洗系統與所述檢測芯片連接，控制樣本與清洗溶液在檢測芯片中的流動。

根據本發明第一方面的納米顆粒粒徑濃度檢測系統，其中，所述樣本收集清洗系統包括樣本采集管、樣本檢測傳感器、樣本收集管、樣本收集機械臂運動模塊、蠕動泵、多通道閥和廢液收集管。

根據本發明第一方面的納米顆粒粒徑濃度檢測系統，其中，所述樣本采集管安裝在所述樣本檢測傳感器上；和/或

所述樣本采集管通過樣本收集機械臂運動模塊移動。

根據本發明第一方面的納米顆粒粒徑濃度檢測系統，其中，所述蠕動泵的入口與樣本收集管通過導管連接，蠕動泵出口與多通道閥連接，多通道閥分別與檢測芯片、清洗溶液連接。

根據本發明第一方面的納米顆粒粒徑濃度檢測系統，其中，所述檢測芯片包括溫控系統和腔體。

根據本發明第一方面的納米顆粒粒徑濃度檢測系統，其中，所述溫控系統包括溫控散熱片、隔熱層、半導體溫控片、導熱片、隔熱層、溫度傳感器安裝孔、傳感器。

根據本發明第一方面的納米顆粒粒徑濃度檢測系統，其中，所述檢測芯片的腔體包括上蓋板、下底板和通道層；

優選地，所述上蓋板、通道層、下蓋板通過密封膠和/或膠墊實現密封。

根據本發明第一方面的納米顆粒粒徑濃度檢測系統，其中，所述上蓋板上設置有芯片出口和芯片入口；和/或

所述下底板的材料為透明材料；優選地，所述下底板材料選自以下一種或多種：玻璃、石英、藍寶石和有機玻璃。