[发明专利]一种阵列式微流控芯片的荧光采集分析方法

说明书

本发明公开了一种阵列式微流控芯片的荧光采集分析方法，属于微全分析技术领域。该方法通过芯片边缘的十字标记，可以计算得到整体芯片的偏转角度，在后期处理每张图片时，可以根据该计算好的角度进行相应的旋转操作，避免了手动操作测量所带来的繁琐步骤以及时间上的消耗；根据间隔容易区分每块微反应腔部分，采取分块采集图像并分析的方法，避免了拼接以及其他因素带来的误差，保留了图片原有性质；解决了阵列式微流控芯片式生物反应的荧光信息检测问题，为快速数字微流体诊断系统铺路。

技术领域

本发明属于微全分析技术领域，特别是一种阵列式微流控芯片的荧光采集分析方法。

背景技术

现如今生物信息的荧光转化已成为生命科学研究领域的一项重要方法，并且微流控芯片在生物研究中的应用也越来越广泛，微全分析系统则是最大限度地把分析实验室的功能转移到便携的分析设备中，例如各种芯片，在微流控芯片的分析系统中，将样品置于被集成化的数平方厘米的芯片上，实现高通量、低成本的化学分析。

专利号为CN1548944A的专利介绍了一种微流控芯片激光诱导荧光分析仪，该仪器针孔处置有可置换的CCD摄像机，与计算机通讯连接，获得图像信号，计算机控制步进电机，可以设定不同的速度移动三维平台以达到最佳检测位置；在电路方面，PMT数据采集板采集检测到的PMT信号，经单片机A/D转换后将数据上传给计算机，高压电源控制板接收来自计算机的数字信号指令并实施，输出控制板在接收来自计算机的数字信号D/A转换后控制高压模块的高电压输出，检测控制板采集高压模块输出的电压电流信号，步进电机控制板接收计算机数字信号，控制光学平台的移动，在数据采集时，接收单片机上传的数字信号显示图谱、显示各高压电源电极的电压、电流曲线图，采集完成后将采集到的谱图放大、移动显示分析比较。该仪器使用激光获取荧光信息，激光波长有一定的范围，必定会限制荧光材料的选取；对于一些生物反应过后需要最短时间内获取反应结果的实验，该仪器在时间上也会产生延迟，可能失去反应后的重要信息；并且对于一些高密度微流控芯片的微反应腔可能过小，仅使用CCD是无法获取其清晰图像的。

申请号为201710789184.8的专利提出了一种基于dPCR的新型全自动荧光信号采集分析方法，该专利对dPCR芯片进行分区域采集图片，自动识别拼接并统计荧光强度的方法，实现了全自动化，但是采集图片过程中每一步做到理论位置与实际位置重合，耗时长；自动识别拼接时采用先行后列的方式，将行与行之间的图片单独分隔开；在提取荧光强度时首先根据设计尺寸建立了一个同样的矩阵，其次根据一一对应关系提取照片上相应位置的数据。该方法在一定程度上解决了部分微流体芯片的荧光检测，但是对于某些微流体芯片的荧光检测存在无法准确清晰地采集图片的问题；并且当划分区域增加时，系统移动错位导致拼接时会有一定的误差产生。

发明内容

本发明针对现有研究中所存在的缺陷，提出一种阵列式微流控芯片的荧光采集分析方法。

本发明实现上述目的的技术方案是，一种阵列式微流控芯片的荧光采集分析方法，其创新点在于：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我们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，参照图2，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，参照图2中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，若设P1的中心坐标为P1(a,b),0a,b(N-M)/2，则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)。