[发明专利]一种基于外置压电陶瓷驱动的微流体细胞分选系统

权利要求书

1.一种基于外置压电陶瓷驱动的微流体细胞分选系统，其特征在于：包括一微流体分选芯片、一进样模块、一光学检测模块、一实时信号控制模块、一压电陶瓷驱动模块和一个以上的压电陶瓷；

所述微流体分选芯片内封装有用作分选驱动的金属弹片，所述压电陶瓷设置在所述金属弹片外侧；

所述进样模块的进口连接一气瓶，所述进样模块的出口连接所述微流体分选芯片的进口，所述进样模块通过控制气体压力将细胞样本和油相鞘液压入到所述微流体分选芯片的微管道内，使所述油相鞘液流将细胞样本流束缚在所述微流体分选芯片的检测管道中央，并保证单个细胞依次通过所述微流体分选芯片的检测区域，其中，所述油相鞘液采用憎水性物质；

所述光学检测模块用于照明每个流经所述微流体分选芯片的检测管道的细胞，激发细胞产生荧光和散射光，基于共焦显微原理完成荧光和散射光的收集，并将检测得到的荧光和散射光信号发送到所述实时信号控制模块；

所述实时信号控制模块将散射光和荧光信号转化为电信号进行调理和量化处理，并将处理结果与用户设置值进行逻辑判断，如果满足用户设定分选要求则发送触发信号到所述压电陶瓷驱动模块；

所述压电陶瓷驱动模块将触发信号转换成驱动所述压电陶瓷的高电压信号，使得所述压电陶瓷产生机械位移并通过挤压或释放所述金属弹片将目标细胞分离到不同的分选出口，实现细胞分选；当所述微流体分选芯片设置有两个及以上的驱动口时，所述金属弹片将目标细胞分离到不同的分选出口的方式采用推动式和吸液式、推动式和推动式、吸液式和吸液式依次接力的驱动方式。

2.如权利要求1所述的一种基于外置压电陶瓷驱动的微流体细胞分选系统，其特征在于：所述金属弹片将目标细胞分离到不同的分选出口的方式包括推动驱动方式、吸液驱动方式和依次接力驱动方式，三种驱动方式具体实现过程为：

A)推动驱动方式：所述实时信号控制模块在目标细胞流过所述微流体分选芯片的驱动口位置的瞬间，对所述压电陶瓷施加作用力给予位于此驱动口处的压电陶瓷以脉冲驱动的正向电压，使得所述压电陶瓷产生向下位移，挤压所述金属弹片，压缩所述微流体分选芯片驱动口所在腔室体积，使得多余的液体被挤压出去，在驱动口产生向外推动的流体，从而将目标细胞推到分选出口中去；

B)吸液驱动方式：使用前，所述压电陶瓷顶迫所述金属弹片向内发生一定弯曲，使用时，当检测到目标细胞经过所述微流体分选芯片的检测管道时，在其流过所述微流体分选芯片的驱动口位置的瞬间，给予所述压电陶瓷以脉冲驱动的负向电压，使得所述压电陶瓷产生向上位移，释放已弯曲的所述金属弹片，在驱动口产生向内吸纳的流体，从而将目标细胞拉拽到分选出口中去；

C)依次接力的驱动方式，当所述微流体分选芯片设置有两个以上的驱动口时，还可以采用推动式和吸液式、推动式和推动式、吸液式和吸液式依次接力的驱动方式。

3.如权利要求1所述的一种基于外置压电陶瓷驱动的微流体细胞分选系统，其特征在于：所述油相鞘液采用憎水性物质，所述憎水性物质为矿物油、硅油或植物油。

4.如权利要求2所述的一种基于外置压电陶瓷驱动的微流体细胞分选系统，其特征在于：所述油相鞘液采用憎水性物质，所述憎水性物质为矿物油、硅油或植物油。