一种用于细胞筛选的自相关速度探测装置制造方法
【专利摘要】本发明公开一种用于细胞筛选的自相关速度探测装置。其特征在于该装置包括微流控芯片和设计安装在微流控芯片内的圆柱形微透镜阵列、圆球形微透镜阵列、微通道、感光器件、狭缝、光栅、光栅固定槽和激光光束，微流控芯片是由PDMS制成的微小实验室，在微流控芯片的内部按设计需要加工有的微通道，在微通道平面的下面一层镶嵌着圆球形微透镜阵列，在圆球形微透镜阵列的正下方是光栅、光栅中间有设计间距和宽度的2个狭缝，光栅用固定槽固定在微流控芯片里面，且与微流控芯片制成一体，不可拆卸；在光栅的下方是感光器件，感光器件平铺在微流控芯片的下层，且经过高温固化在微流控芯片里面。
【专利说明】—种用于细胞筛选的自相关速度探测装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及生物医学技术，具体为一种用于细胞筛选的自相关速度探测装置。
【背景技术】
[0002]细胞是生命活动的基本单兀，是生命科学研究和生物医学研究的基础。研究疾病和癌症的根本问题就是研究细胞，因为是各种细胞的非正常变化导致疾病和癌症的发生。但是细胞的大小一般在微米级，很难观察和操作，一直以来，细胞的筛选和分离一直困扰着细胞的研究和发展，而检测细胞的速度就更加困难。当前，测量细胞运动速度主要有荧光标记观察法和图像法。虽然这些方法能够实现观察细胞，测量速度，但是这些方法还存在很多不足。荧光标记观察法是最普遍的一种方法，这种方法加入的荧光对细胞的生存环境产生了影响，干扰了细胞的正常生活，可能会导致细胞死亡或是细胞活性的改变。图像法虽然不会影响细胞的活性，但是图像法实时性不是很理想，不能快速的反应出细胞的流速，这对细胞高速筛选是一个很大的技术瓶颈。
【发明内容】
[0003]针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种用于细胞筛选的自相关速度探测装置。该装置能够很好的测量微流控芯片通道里被筛选细胞的速度，具有检测速度快，智能化程度高，分离完全等特点。
[0004]本发明解决所述技术问题的技术方案是，设计一种用于细胞筛选的自相关速度探测装置，其特征在于该装置包括微流控芯片和设计安装在微流控芯片内的圆柱形微透镜阵列、圆球形微透镜阵列、微通道、感光器件、狭缝、光栅、光栅固定槽和激光光束，微流控芯片是由PDMS制成的微小实验室，在微流控芯片的内部按设计需要加工有的微通道，在微通道平面的下面一层镶嵌着圆球形微透镜阵列，在圆球形微透镜阵列的正下方是光栅、光栅中间有设计间距和宽度的2个狭缝，光栅用固定槽固定在微流控芯片里面，且与微流控芯片制成一体，不可拆卸；在光栅的下方是感光器件，感光器件平铺在微流控芯片的下层，且经过高温固化在微流控芯片里面。
[0005]与现有技术相比，本发明提出自相关速度探测装置很好的克服了现有探测装置的不足，使自相关速度探测装置能快速、准确地检测到细胞的流动速度，这对高通量细胞筛选是一个很好的技术支撑，而且自相关速度探测装置是做在微流控芯片上，和芯片成为一体，满足小型化要求，便于携带和实际使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1是本发明用于细胞筛选的自相关速度探测装置一种实施例的制作流程示意图(装置底部的仰视图)。
[0007]图2是本发明用于细胞筛选的自相关速度探测装置一种实施例的光栅固定槽结构示意图(装置底部的仰视图)。[0008]图3是本发明用于细胞筛选的自相关速度探测装置一种实施例的光栅结构及固定槽结构示意图(装置底部的仰视图)。
[0009]图4是本发明用于细胞筛选的自相关速度探测装置一种实施例的激光导向细胞时系统工作原理示意图(装置正常工作状态下的前视图)。
具体实施方案
[0010]下面结合实施例及其附图进一步描述本发明。
[0011]本发明设计的用于细胞筛选的自相关速度探测装置(简称装置，参见图1-4)，其特征在于该装置包括微流控芯片3和设计安装在微流控芯片3内的圆柱形微透镜阵列1、圆球形微透镜阵列2、微通道4、感光器件5、狭缝6、光栅7、光栅固定槽8和激光光束9，微流控芯片3是由PDMS制成的微小实验室，在微流控芯片3的内部按设计需要加工有的微通道4，在微通道4平面的下面一层镶嵌着圆球形微透镜阵列2，在圆球形微透镜阵列2的正下方是光栅7，光栅7中间有设计间距S和宽度的2个狭缝6，光栅7用固定槽8固定在微流控芯片3里面，且与微流控芯片3制成一体，不可拆卸；在光栅7的下方是感光器件5，感光器件5平铺在微流控芯片3的下层，且经过高温固化在微流控芯片3里面。
[0012]所述微通道4按设计要求刻蚀在微流控芯片3中，微通道4的直径大于细胞直径；在微通道4的下层镶嵌圆柱型微透镜阵列1，圆柱型微透镜阵列I的直径是50微米，自身高度为35微米，圆柱型微透镜阵列I之间的水平间隔是50微米；所述圆柱形微透镜阵列I是由聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)制成，经过165°C、10分钟的微微烘烤后，粘合镶嵌在微流控芯片3上，另一端变成圆球形微透镜阵列2，其主要作用是将照射到细胞10上产生的反射光11有规律的照射到光栅7上，光栅7上的狭缝6宽度是10微米，狭缝6距离圆球形微透镜阵列2的距离25微米，两个狭缝6之间的距离为S，在狭缝6的下面是感光器件5，感光器件5是涂覆在微流控芯片3里面，涂覆厚度为2.5微米。
本发明装置实施例的制备方法主要是:在微流控芯片3里加工微通道4，在微通道4的底层镶嵌直径为50微米，高35微米，水平间距为50微米的圆柱形微透镜阵列1，经过165°C、10分钟烘烤，这些圆柱形微透镜阵列I的微透镜逐渐形成直径为50微米，高30微米的圆球形微透镜阵列2，圆球形微透镜阵列2下面是带有狭缝6的光栅7，两个缝隙6之间的距离为S，光栅7下层是涂覆的感光器件5。
[0013]本发明装置用于微流控芯片3的微通道4内细胞筛选的自相关速度探测，具有快速、简单、自动测量细胞速度的特点。
[0014]本发明装置的工作原理和过程是:细胞10在微流控芯片3的微通道4由于激光9的照射作用而运动，移动过程中，照射到细胞10上的光线会由于反射作用将光照射到圆球形微透镜阵列2上，从而生成散射光线11，不同细胞10在激光9作用下的运动速度不同，所以生成的散射光线11也不同，从而进入2个狭缝6中的光也不同，进而感光器件5感受的光也不同，进入狭缝6的光经过感光器件5后由A/D采集卡转换成电信号，将电信号输入到外接部件电脑上，形成2个相似的波形，根据波形可以算出光经过狭缝6的时间t ;再由所述两个狭缝6的距离S和光经过狭缝6的时间t，即可计算出细胞的运行速度。
[0015]本发明未述及之处适用于现有技术。
【权利要求】
1.一种用于细胞筛选的自相关速度探测装置，其特征在于该装置包括微流控芯片和设计安装在微流控芯片内的圆柱形微透镜阵列、圆球形微透镜阵列、微通道、感光器件、狭缝、光栅、光栅固定槽和激光光束，微流控芯片是由PDMS制成的微小实验室，在微流控芯片的内部按设计需要加工有的微通道，在微通道平面的下面一层镶嵌着圆球形微透镜阵列，在圆球形微透镜阵列的正下方是光栅、光栅中间有设计间距和宽度的2个狭缝，光栅用固定槽固定在微流控芯片里面，且与微流控芯片制成一体，不可拆卸；在光栅的下方是感光器件，感光器件平铺在微流控芯片的下层，且经过高温固化在微流控芯片里面。
2.根据权利要求1所述的用于细胞筛选的自相关速度探测装置，其特征在于所述圆球形微透镜阵列是由圆柱形微透镜阵列制成，两个圆柱形微透镜阵列水平间距为25-65微米，圆球形微透镜阵列的高度为15-45微米，其水平间距为15到65微米，在圆球形微透镜阵列的下方10-25微米处是光栅，狭缝的宽度为10微米，感光器件是涂覆固化在微流控芯片里面。
3.根据权利要求1所述的用于细胞筛选的自相关速度探测装置，其特征在于所述感光器件的涂覆厚度为2.5微米。
【文档编号】G01P5/22GK103926421SQ201410187981
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年5月7日 优先权日:2014年5月7日
【发明者】周围, 张旭, 闫玉静, 杨新颖, 杨朋菲, 武雪峰, 王凤娇, 王征, 常健强, 张思祥 申请人:河北工业大学