[发明专利]一种基于电阻抗技术的微流控芯片微粒计数系统

摘要

本发明公开一种基于电阻抗技术的微流控芯片微粒计数系统，包括微流控芯片和信号检测电路，其中微流控芯片包括：玻璃基片、PDMS基片和两对用作电极的金属针，在微流控芯片中利用常见的导电金属针作为微流控芯片的电极，从而产生用于产生横跨微通道的电场，使得芯片的制造工艺及成本相对简单。信号检测电路包括：两个I/V转换电路、差分电路、包络检波电路、高通滤波电路、低通滤波电路和放大电路。在信号检测电路中利用信号差分检测的方法对其阻抗信号进行检测，以保证信号检测的精确性。

主权项

一种基于电阻抗技术的微流控芯片微粒计数系统，其特征在于，包括微流控芯片和信号检测电路；所述微流控芯片包括：玻璃基片、聚二甲基硅氧烷PDMS基片和两对用作电极的金属针；所述信号检测电路包括：两个I/V转换电路、差分电路、包络检波电路、高通滤波电路、低通滤波电路和放大电路；所述微流控芯片中，PDMS基片键合在玻璃基片的上表面，在PDMS基片上表面分别加工有样品流入口、液流出口、主流道、鞘液流入口和电极安装孔；具体为：在PDMS基片上表面的中心位置，沿其长度方向加工条形凹槽作为主流道；在主流道的两侧对称加工两组电极安装孔，在每个电极安装孔内嵌入一根金属针；四个电极安装孔与主流道之间通过矩形凹槽贯通；在主流道的一端端部加工与主流道贯通的样品流入口，另一端的端部加工与主流道贯通的液流出口；在所述样品流入口的两侧对称加工有鞘液流入口，两个鞘液流入口与主流道贯通；上述样品流入口、液流出口、鞘液流入口及电极安装孔的深度均与PDMS基片的厚度一致；将所述微流控芯片上的主流道以及与主流道贯通的通道统称为微通道，所述微通道的深度均一致；所述微流控芯片上的两对金属针中，位于主流道一侧的两个金属针分别与外部正弦波交流激励源相连，另一侧的两个金属针各与一个I/V转换电路相连；所述信号检测电路中，两个I/V转换电路的输出端分别与差分电路的两个输入端相连，差分电路的输出端与包络检波电路相连，包络检波电路通过高通滤波电路与低通滤波电路相连，低通滤波电路的输出端接最后一级的放大电路；所述I/V转换电路用于将采集到的电流信号转换为电压信号，两路电压信号通过差分电路产成差分信号；所述包络检波电路用于提取差分信号中的阻抗信号，并对提取到的阻抗信号进行第一级的放大；高通滤波电路滤除所接收到的阻抗信号中的直流成分后对阻抗信号进行第二级的放大；低通滤波电路滤除接收到的阻抗信号中的载波信号后，通过放大电路对阻抗信号进行最后一级的放大，最后依据输出的阻抗信号的个数实现对微粒的计数。