[发明专利]基于微流控三维聚焦技术的流式细胞仪

说明书

本发明公开了基于微流控三维聚焦技术的流式细胞仪，包括微流控芯片，微流控芯片正上方设置有平行光源，微流控芯片下表面设置有无透镜传感器，无透镜传感器连接有数据处理模块。本发明实现了细胞的三维聚焦，便于细胞图像的采集；在主流控芯片的微通道中，由于三角阻碍平铺板的阻挡，在聚焦通道形成夹流聚焦液，使细胞液进行首次聚焦，在聚焦通道出口处两边样本缓冲液从鞘液通道流出再次对流出聚焦通道的细胞液进行聚焦，使细胞液中的细胞成单排、均匀地流过无透镜传感器图像采集区域，有利于无透镜成像和算法处理，采集到的细胞图像细节清晰，分辨率高，避免了细胞黏连、超越流动的问题。

技术领域

本发明属于细胞检测装置技术领域，涉及基于微流控三维聚焦技术的流式细胞仪。

背景技术

近年来新兴的微流控芯片具有生产周期短、成本低、效率高和结构可靠的特点，已广泛应用于生物细胞分析及医疗领域。目前，微流控装置大都基于流体力学原理，利用微泵控制器进行微量进样，从而实现微流聚焦。其中，三叉型结构的微流控芯片应用最广，基本方法是在细胞液两侧端通入细胞稀释缓冲液，中间通入样本细胞液。这样有利于保护细胞液，并排除其它非检测颗粒运动的干扰，这种结构使细胞受两侧鞘液的裹挟下向前流动，同时因为两侧跟中间样本通道的夹角关系，中间样本细胞液受到由两侧向内的挤压力，使其聚焦在中间位置，从而实现微流聚焦。这样的微流控制方式保证了二维方向的聚焦控制，但是缺点在于垂直方向上无法进行微流控制，导致垂直方向上细胞分布散乱，容易发生细胞重叠，超越流动等现象，不利于细胞图像的采集和处理。由于无法缩短细胞到图像传感器的距离，采集到的细胞图像分辨率较低、细节信息少。

发明内容

本发明的目的是提供基于微流控三维聚焦技术的流式细胞仪，解决了现有应用三叉型微流控芯片的流式细胞仪出现的细胞黏连、超越流动的问题。

本发明所采用的技术方案是，基于微流控三维聚焦技术的流式细胞仪，包括微流控芯片，微流控芯片正上方设置有平行光源，微流控芯片下表面设置有无透镜传感器，无透镜传感器连接有数据处理模块；

微流控芯片中设置有两端缩口的微通道，微通道两端分别设置有样本入口和样本出口，微通道由主通道和鞘液通道构成，主通道两侧均设置有鞘液通道，鞘液通道与主通道相通，且鞘液通道能够单向流向主通道，主通道靠近样本出口一端设置有聚焦障碍组件。

本发明的特点还在于，

微通道中沿其长度方向设置有一对挡板，挡板头端位于微通道与样本入口连接端的端口，挡板尾端靠近微通道与样本出口的连接端，两个挡板分别与靠近其的微通道侧壁之间形成鞘液通道，两个挡板之间形成主通道。

挡板顶端与微通道顶壁之间的间隙为5-7μm，挡板与靠近其的微通道侧壁之间的间隙为5-7μm。

聚焦障碍组件包括分别与挡板尾端连接的两个三角阻碍平铺板，两个三角阻碍平铺板的一对对应边平行形成聚焦通道，聚焦通道与主通道首尾相连，且聚焦通道的宽度小于主通道的宽度。

聚焦通道的宽度为10μm-20μm。

样本入口和样本出口均为储液池

数据处理模块内设置有ASIC芯片。

数据处理模块内设置有嵌入式系统。

数据处理模块内设置有FPGA系统。

本发明的有益效果是：