[发明专利]高功率发光二极管诱导荧光检测微流控生化分析仪

权利要求书

1.一种高功率发光二极管诱导荧光检测微流控生化分析仪，其特征在于所述的微流控生化分析仪是由微流控分析和控制模块、发光二极管光斑转换和荧光收集模块和触摸屏液晶显示控制模块三部分组成，设置发光二极管稳流驱动电路控制发光二极管光源稳定性，采用柱面镜等透镜组件将LED发散光源转换为线光源利于光斑与微通道对准，采用荧光收集透镜、滤光片和针孔等进行荧光信号高效采集和降低背景光，程控高压直流电源的工作顺序和时间自动控制微流控生化分析过程，并由液晶触摸屏实现检测过程的控制、数据显示处理和打印输出。

2.按权利要求1所述的高功率发光二极管诱导荧光检测微流控生化分析仪，其特征在于所述的微流控分析和控制模块是由微流控芯片、芯片台和高压直流电源组成，其中，微流控芯片选择石英或聚二甲基硅氧烷作为基片材料；芯片台按照芯片的标准尺寸进行设计和制造，放置、定位和取下微流控芯片；选择铂金属丝作为高压直流电源的电极连接，电极集成在一块电路板上，通过插拔方式与生化分析仪连接或分离。

3.按权利要求2所述的高功率发光二极管诱导荧光检测微流控生化分析仪，其特征在于所述的高压直流电源选用集成模块式电源，通过EMCO公司的Q系列高压电源模块将低压转换成高压。

4.按权利要求2或3所述的高功率发光二极管诱导荧光检测微流控生化分析仪，其特征在于所述高压直流模块为毛细管电泳芯片提供进样和分离电压，用继电器实现进样高压和分离高压之间的切换。

5.按权利要求1所述的高功率发光二极管诱导荧光检测微流控生化分析仪，其特征在于所述的发光二极管光斑转换和荧光收集模块由发光二极管光源、发光二极管驱动电路、准直透镜、柱面镜、半反半透镜、聚焦和荧光收集透镜、滤光片、限光针孔和光电倍增管依次光学连接组成；其中，发光二极管选用波长为470nm的高功率蓝光为光源，发光二极管发出的光经准直透镜和柱面镜转换成线光源，经聚焦后与微流控芯片中的微管道垂直交叉，线光源向上垂直会聚在微流控芯片的管道上并激发其中的荧光物质，激发出的荧光由物镜收集，由半反半透镜发射，再经过带通滤波片和针孔滤除背景光，最后由光电倍增管将荧光信号转换为电信号。

6.按权利要求5所述的高功率发光二极管诱导荧光检测微流控生化分析仪，其特征在于所述的蓝光光源的波谱范围为460nm～490nm；所述的准直透镜为Fraen公司的FHS-HNB1系列；发光二极管和FHS-HNB1透镜均固定在铝基板上，使经过透镜的光线发散角减少到6度，再经过准直透镜和聚焦透镜光线聚焦成微小光斑。

7.按权利要求5所述的高功率发光二极管诱导荧光检测微流控生化分析仪，其特征在于由柱面镜、半反半透镜、滤波片、透镜、光电倍增管及相应的支架组成光学元件模块封闭在一个暗盒中，在暗盒上方制作一个光滑的金属平台作为芯片台，出射狭缝嵌入这一平台上。

8.按权利要求5所述的高功率发光二极管诱导荧光检测微流控生化分析仪，其特征在于聚焦后的光斑尺寸为80微米宽、3毫米长。

9.按权利要求1所述的高功率发光二极管诱导荧光检测微流控生化分析仪，其特征在于所述的触模屏液晶显示和控制模块是由低压电源模块、主控制电路板、液晶显示屏、触模屏、打印机和USB存储接口芯片依次连接；主控制上集成D/A转换电路和A/D采集电路，通过D/A转换电路输出两路0-5V的电压分别控制进样电压和分离电压；输出0-1V的电压调节PMT的灵敏度。

10.按权利要求9所述的高功率发光二极管诱导荧光检测微流控生化分析仪，其特征在于USB存储接口芯片通过I²C总线与单片机进行通信，通过USB接口将数据送至存储设备中。