[发明专利]一种阵列式微流控芯片的荧光采集分析方法

权利要求书

1.一种阵列式微流控芯片的荧光采集分析方法，其特征在于：该方法的步骤如下：

步骤1：阵列式微流控芯片的制作；阵列式微流控芯片为利用微纳米加工技术制作出的带有十字标记的微孔型芯片，其整体尺寸为N*N㎜，区域A为微反应腔的部分，边缘尺寸为M*M㎜，区域A分为T块，分别用A1、A2、……、AT表示，T块Ai结构大小完全相同，Ai大小为m*n，并且相邻两块之间的间隔为1～22μm之间，在芯片边缘和微反应腔A边缘构成的环形区域内有六个特殊的十字标记P1，P2，P3，P4，P5，P6，规定芯片上与P1最接近的顶点为坐标原点，P1、P2中心点连线并指向P2的方向为x正方向，P1、P5中心点连线并指向P5的方向为y正方向，设P1的中心坐标为P1(a,b)，0a,b(N-M)/2，其他五点的中心坐标分别为P2(N-a,b)，P3(a，N/2)，P4(N-a，N/2)，P5(a，N-b)，P6(N-a，N-b)；该六个十字标记的中心所构成的矩形区域的大小为(N-2a)*(N-2a)；

步骤2：从芯片的四个顶点中任选一个作为初始顶点，与该初始顶点最相近的一个十字标记记为Mz，z的取值为1,2,5,6，将含有该完整十字标记Mz的部分作为第一张图片，该图片的位置即当前位置，当前位置坐标由初始顶点坐标来表示；

步骤3：初始化当前位置为初始位置，初始位置坐标由当前位置坐标表示，该步骤由以下子步骤实现：

子步骤1：从初始位置开始，可编程微动控制平台向x正方向移动(N-2*a)距离，得到包含第二个十字标记的图片M2，返回初始位置；

子步骤2：可编程微动控制平台向y正方向移动(N-2*a)/2距离，得到包含第三个十字标记的图片M3，再向x正方向移动(N-2*a)距离，得到包含第四个十字标记的图片M4，再向x负方向移动(N-2*a)距离；

子步骤3：可编程微动控制平台向y正方向移动(N-2*a)/2距离，得到包含第五个十字标记的图片M5，再向x正方向移动(N-2*a)距离，得到包含第六个十字标记的图片M6；

步骤4：利用canny算子寻找十字标记的边缘，通过霍夫转换检测并画出相关直线，从而得到Mi中十字标记的四条边缘直线，记为li1，li2，li3，li4；最后根据解析几何的算法计算出四条直线的四个交叉点，记为vi1，vi2，vi3，vi4，从而得到六个标记的中心坐标，记为c1(Xc1，Yc1)，c2(Xc2，Yc2)，c3(Xc3，Yc3)，c4(Xc4，Yc4)，c5(Xc5，Yc5)，c6(Xc6，Yc6)，计算Xc2＝Xc2+(N-2*a)，Yc3＝Yc3+(N-2*a)/2，Xc4＝Xc4+(N-2*a)，Yc4＝Yc4+(N-2*a)/2，Yc5＝Yc5+(N-2*a)，Xc6＝Xc6+(N-2*a)，Yc6＝Yc6+(N-2*a)，从而，六个十字标记在整张图片上的坐标为c1(Xc1，Yc1)，c2(Xc2，Yc2)，c3(Xc3，Yc3)，c4(Xc4，Yc4)，c5(Xc5，Yc5)，c6(Xc6，Yc6)；

步骤5：由tan^-1((Ycj-Yci)/(Xcj-Xci))(j＝2,4,6；i＝1,3,5)计算水平方向上c1和c2、c3和c4、c5和c6的相对偏转角度并记为α1、α2、α3，由tan^-1((Xcj-Xci)/(Ycj-Yci))，j＝3,4,5，6；i＝1,2，3，4，计算竖直方向上c1和c3、c1和c5、c3和c5、c2和c4、c2和c6、c4和c6的相对偏转角度并记为α4、α5、α6、α7、α8、α9，分别取其平均值，即α_x＝(α1+α2+α3)/3，α_y＝(α4+α5+α6+α7+α8+α9)/6，α_x和α_y即为图片在水平方向和竖直方向上的偏转角度，取α＝(α_x+α_y)/2，则α即为图片的偏转角度，根据Yc1-Yc2与零的关系确定图片的偏转方向；

步骤6：采集区域A的所述T个部分，得到T张图片，分别记为A11、A22、……、ATT；

步骤7：根据步骤5所得到的图片的偏转角度及偏转方向，将图片A_ii，i＝1,2,……,T，顺时针或逆时针方向旋转角度α，并重新记为A_ii；

步骤8：在图片A_ii上，i＝1,2,……,T，根据设计尺寸，第一个微反应腔的圆心坐标为基点坐标，记为(0,0)，然后以第i个微反应腔的圆心为中心坐标，i＝1,2，……，n-1，n，n为微反应腔的总数目，作直径为d的圆，记为圆CEi，圆CEi的位置即为图片A_ii上第i个微反应腔的位置，将包括边缘的圆CEi内所有点的值设置为i，其余值均设置为0，建立m*n的矩阵B，设矩阵B中数据i的位置为b1行b2列，则提取图片A_ii中b1行b2列的数据fiz，计算fiz的总和，并记为Fi；寻找Fi的最大值Fmax，计算fi＝Fi/Fmax，则fi即为芯片上第i个微反应腔的相对荧光强度，统计相同fi的个数并记为Numi，最后，将T个A_ii图片上统计的结果综合起来，得到最终的实验结果，实验结果由荧光强度fi及其个数Numi表示。