[发明专利]基于滤光液原理的微藻活性检测装置与方法

权利要求书

1.基于滤光液原理的微藻活性检测装置，其特征在于，包括电源单元、光电单元、信号放大滤波单元、信号采集单元及数据处理单元；

电源单元用于给信号放大滤波单元和光电单元提供工作所需的电压；

光电单元用于检测待测微藻，以及控制检测过程中的光电信号转换；光电单元包括微流控芯片部分、光源部分、滤光液部分和光电检测部分；微流控芯片部分盛放待测微藻样品液，置于光源部分和滤光液部分之间，滤光液部分盛装具有滤光特性的滤光液，能够实现选取特定波段的光的功能；光电检测部分置于滤光液部分下端，接收滤光液部分的光信号并转换为电信号，发送给信号放大滤波单元；

信号放大滤波单元用于将光电单元输出的电信号进行放大滤波处理，提高检测的精度及灵敏度；

信号采集单元用于采集信号放大滤波单元的电信号，发送给数据处理单元；

数据处理单元对信号采集单元输出的电信号进行数据处理，然后在计算机端显示实时的信号图。

2.根据权利要求1所述的基于滤光液原理的微藻活性检测装置，其特征在于，所述光电单元的微流控芯片部分，包括微流控芯片和载玻片，微流控芯片与载玻片粘合在一起，采用等离子清洗机进行粘合；微流控芯片上的微通道两端设有注液孔和废液孔，注液孔作为待测微藻样品液的注入口，废液孔用来回收废液。

3.根据权利要求2所述的基于滤光液原理的微藻活性检测装置，其特征在于，所述的微流控芯片上的微通道上设置有变径段作为检测区域，变径段的通道直径小于微通道直径，使得经过检测区域的待测微藻样品液中的微藻细胞逐个有序地经过检测区域。

4.根据权利要求1所述的基于滤光液原理的微藻活性检测装置，其特征在于，所述光电单元的光源部分，包括散热片、LED灯和聚光装置，散热片、LED灯和聚光装置组成光源部分作为外界激发光。

5.根据权利要求4所述的基于滤光液原理的微藻活性检测装置，其特征在于，所述光电单元的光源部分的聚光装置，包括聚光罩和设置于聚光罩内的凸透镜，LED灯发出光通过凸透镜发射出去，达到聚焦的效果。

6.根据权利要求1所述的基于滤光液原理的微藻活性检测装置，其特征在于，进一步地，所述光电单元的滤光液部分，包括PMMA芯片，PMMA芯片设置多个滤光液槽存放多种不同滤光波段的滤光液，不同滤光波段的滤光液可自由组合，从而一次性检测更多的不同类型的藻类，达到多光谱检测的目的。

7.根据权利要求3或5或6所述的基于滤光液原理的微藻活性检测装置，其特征在于，所述电单元的光源部分的LED灯和聚光装置与微流控芯片部分的微流控芯片上的检测区域，以及滤光液部分的PMMA芯片上的滤光液槽位于同一直线上，保证外界激发光对测微藻样品液的激发，以及待测微藻细胞受到激发后产生相应波段的荧光经滤光液滤光。

8.根据权利要求1所述的基于滤光液光原理的微藻活性检测装置，其特征在于，所述光电单元的光电检测部分包括光电二极管和遮光外壳，遮光外壳用来屏蔽周围光源并起支撑光电单元其他部分元件的作用，光电二极管是光电转换元件，当荧光经滤光液部分滤光后，光电二极管将接收到的光信号转换为电信号，发送给信号放大滤波单元。

9.根据权利要求1所述的基于滤光液原理的微藻活性检测装置，其特征在于，所述光电单元的光电检测部分的遮光外壳用来屏蔽周围光源并起支撑光电单元其他部分元件的作用，微流控芯片部分、滤光液部分和光电检测部分均设置于遮光外壳内。

10.基于滤光液原理的微藻活性检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备滤光液部分

在PMMA芯片的滤光液槽内存放所需的不同滤光波段的滤光液，然后将PMMA芯片放置在光电二极管的上端；

(2)制备微流控芯片部分

微流控芯片上的微通道两端设有注液孔和废液孔，微流控芯片的微通道上设置有变径段作为检测区域，变径段的通道直径小于微通道直径；采用等离子清洗机将微流控芯片粘合在载玻片上，然后将其放置在PMMA芯片的上端；

(3)注入待测微藻样品液

向微流控芯片的注液孔注入待测微藻样品液，使样品液中的微藻细胞流经检测区域，微流控芯片的废液孔用来回收废液；

(4)检测及结果处理

关闭周围光源，启动电源单元，散热片、LED灯和聚光装置组成光源部分作为外界激发光，对微流控芯片上流经检测区域的待测微藻样品液进行照射，流经检测区域的待测微藻样品液中的微藻细胞受到激发后产生相应波段的荧光，荧光经滤光液部分后，被光电二极管接收并转换成对应的电信号；光电二极管将电信号传给信号放大滤波单元，信号放大滤波单元将电信号进行放大滤波处理，提高检测的精度及灵敏度，然后由信号采集单元对信号采集并传给数据处理单元，最终微藻的检测结果以信号图的方式在计算机屏幕上显示；

(5)检测结束后，停止检测程序，并断开电源单元，对检测结果进行保存。