[发明专利]一种一体化荧光检测装置及其制备方法

说明书

本发明公开了一种一体化荧光检测装置，包括微流控芯片、发射光滤光片以及光电探测器，将发射光滤光片、光电探测器以及微流控芯片键合集成到一起，得到一体化荧光检测装置，体积较小；本发明的一种一体化荧光检测装置的制备方法，将光阻树脂涂布在双栅极光电薄膜晶体管上，通过曝光、显影、烘烤操作得到含有滤光膜的双栅极光电薄膜晶体管，在进行重复操作后得到含有一种以上的对应不同波长的滤光膜的双栅极光电薄膜晶体管，最后在将微流控芯片和集成了滤光膜的双栅极光电薄膜晶体管键合后可以得到一体化的检测装置，制备过程简单，制得的荧光检测装置可以同时检测多种荧光标志物。

技术领域

本发明涉及微流控芯片分析技术领域，特别是一种一体化荧光检测装置及其制备方法。

背景技术

荧光检测方法主要包括激光诱导荧光、电化学、化学发光等，其中诱导荧光技术是应用最早的、主流的、灵敏度最高的检测手段之一，传统的激光诱导荧光检测系统的光路设计通常采用正交式、反射式，这种设计需要在激发光源与光电探测器之间加入一系列的透镜、棱镜等元件，导致系统存在体积大、价格高昂等特点，不利于系统集成，采用透射式的光路可以去除一些不必要的分光棱镜，有利于系统的集成便携，但对滤光片与光电探测器的要求更高。

目前常用的光电探测器主要是光电二极管、光电倍增管以及CCD等，这些元件与系统其余部分集成难度较大且较为昂贵，而且要实现多种荧光标志物的检测需要增加更多器件，更不利于系统集成，而由于光源与激发光滤光层的集成可以采用独立器件相互叠加实现，所以系统的关键问题是如何实现含有样品的微流控芯片、发射光滤光层与光电探测器之间的相互集成。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种一体化荧光检测装置及其制备方法，将发射光滤光片、光电探测器以及微流控芯片集成在一起，可以检测多种荧光标志物，并且整体体积小，制备过程简单。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

一种一体化荧光检测装置，包括用于装载荧光标志物的微流控芯片、发射光滤光片以及用于将光信号转换成电信号的光电探测器，所述微流控芯片、发射光滤光片以及光电探测器依次排列设置，所述发射光滤光片采用光刻技术集成在光电探测器的上表面，所述微流控芯片的下表面与集成了发射光滤光片的光电探测器的上表面键合成一体式结构，所述发射光滤光片包括一个以上的对应不同波长的滤光膜，所述滤光膜平行排列设置在光电探测器的上表面。

进一步，所述微流控芯片包括一个以上的用于装载荧光标志物的测试槽，所述测试槽平行设置并与滤光膜一一对应。

进一步，所述光电探测器为采用薄膜晶体管制备工艺制成的双栅极光电薄膜晶体管。传统的光电二极管、光电倍增管以及CCD等集成难度较大，并且价格昂贵，所以采用双栅极光电薄膜晶体管作为光电探测器。

进一步，还包括用于生成激光的光源以及将激光分解成单色光的激发光滤光片，所述激发光滤光片、光源依次设置在微流控芯片上方。

进一步，所述滤光膜以马赛克式或条纹式或三角形式集成在光电探测器上。设置多种不同波长的滤光片可以实现对多种不同荧光标志物的检测。

一种一体化荧光检测装置的制备方法，包括以下步骤：

将光阻树脂涂布到双栅极光电薄膜晶体管上，盖上滤光膜遮挡掩模板进行曝光、显影、烘烤以及清洗，得到含有滤光膜的双栅极光电薄膜晶体管；

采用另一种颜色的光阻树脂重复上述步骤得到含有一个以上的对应不同波长的滤光膜的双栅极光电薄膜晶体管；

将集成了滤光膜的双栅极光电薄膜晶体管与微流控芯片键合。