[发明专利]一种用于微流控芯片通道可视化的显微成像装置

说明书

本发明提出一种用于微流控芯片通道可视化的显微成像装置，包括倒置成像单元、侧向成像单元和照明单元。二维位移台通过位移台固定板安装在4根支撑杆顶端。倒置数码显微镜的镜头位于二维位移台正下方，并连接电脑，便获得微流控通道下视图。4根支撑杆固定导轨，侧向数码显微镜固定于滑块上，将滑块的轨道支撑槽对准导轨的轨道槽并放入钢珠，在滑块两端安装滑块挡板，使滑块在导轨上自由滑动；光源滑块以同样方式安装在导轨上，LED光源通过套杆和套筒固定在光源滑块上，并正对侧向数码显微镜镜头，可在电脑上显示微流控通道侧视图。本发明具有设计合理、成本低、操作方便等优点，能够满足科研和生产中对微流控芯片通道内进行显微成像的需求。

技术领域

本发明提出一种用于微流控芯片通道可视化的显微成像装置，属于微流控成像领域。

背景技术

微流控芯片作为一种重要的生化分析工具，凭借分析样品消耗量低、结构微型化和集成度高的优势，成为当前研究的重点，并已在细胞筛选、疾病诊断、基因分析和环境监测等领域获得广泛应用[文献1. Yamada M , Seko W , Yanai T , et al. Slanted,asymmetric microfluidic lattices as size-selective sieves for continuousparticle/cell sorting[J]. Lab Chip, 2017.文献2. Song Y , Peng R , Wang J , etal. Automatic particle detection and sorting in an electrokineticmicrofluidic chip[J]. Electrophoresis, 2013, 34(5):684-690.]。

在对微流控芯片通道进行可视化的显微成像装置时，需要对制作完成的微流控芯片进行工艺检查，在工艺制备中检查内容包括：微通道尺寸、表面粗糙度等，避免由于通道加工工艺问题影响实验结果；在科研实验中，通过对微通道内粒子或液滴运动状态的成像，可以对微通道内复杂的流体流形进行分析；在传感检测中，通过对微流控芯片通道内的微粒进行高帧率显微成像，再利用粒子图像测速法(PIV)对成像结果进行分析处理，即可实现对微粒的检测和计数；以上所述都需要对微流控芯片通道和样品进行可视化显微成像。从现有发明专利查阅来看，目前缺少一种用于微流控芯片通道可视化的显微成像装置，如专利号为CN107613162B的一种便携式微流控芯片成像系统，该系统需要使用特定尺寸和结构的微流控芯片，且无法对微流控芯片进行侧向成像[文献3. 王敏,吴非逸. 一种便携式微流控芯片成像系统[P]. 浙江省：CN107613162B,2020-11-20.]；如专利号为CN110412123A的一种光声微流控成像系统及方法，需要利用扫描仪对激光信号进行捕获，再将激光信号超声转换为超声波信号，最后还需要将超声波信号转化为电信号，造成该系统体积庞大、结构复杂[文献4.奚磊,刘飞,金天. 一种光声微流控成像系统及方法[P]. 广东省：CN110412123A,2019-11-05.]。因此，本发明提出一种适用性强、结构简单、操作方便的微流控芯片通道可视化的显微成像装置。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的主要难点在于：1)在倒置显微成像单元中，将数码显微镜倒置安装，用于获得微流控芯片通道的下视图，在安装时需要对二维位移台进行二次加工，因为普通二维位移台的厚度大、通光孔面积小，所以微流控芯片通道与倒置数码显微镜镜头的距离大于倒置数码显微镜的焦距，在视野中无法获得清晰的成像，因此，需要对二维位移台进行二次加工；2）在侧向显微成像单元中，需要将圆环导轨与滑块组装在一起，使滑块带动侧向显微镜可以平稳快速地在导轨上移动，用于获得微流控芯片通道的360度侧视图，因此，在组装时需考虑，轨道与滑块如何配合，才能实现滑块在轨道上平稳移动，保证一种用于微流控芯片通道可视化的显微成像装置的成像质量。

（二）技术方案