一种光学检测装置及检测方法与流程

本发明涉及光学成像，具体而言，涉及一种光学检测装置及检测方法。

背景技术：

1、微流控是指利用微米级的通道来控制和处理很少量体积液体的系统，也被称为芯片上的实验室，可以将样品前处理、反应、清洗、检测等多个实验步骤集成在一张芯片上，具有样品消耗少、检测速度快、集成化高等一系列优点，近年来得到了快速发展。微流控芯片的出现和发展是多学科交叉的结果，包括分析化学、免疫学、细胞生物学、生物化学、分子生物学等学科都起到了重要的促进作用。微流控芯片上的反应区域一般比较小，与之配套的检测器通常要求具有较高的灵敏度和信噪比。

2、化学发光检测方法是指物质在进行化学反应时发出一定波长的光，根据其强度可以分析待测物的浓度。这种方法灵敏度高，而且，化学发光属于自发光，不需要激发光源，因此背景信号较低，目前已经成为微流控检测分析领域的一个发展趋势。

3、现有的微流控化学发光检测一般采用成像方式，通过ccd或cmos相机拍摄微流控芯片上的化学发光信号，进行光电转换后进行分析。然而，采用成像方式读取微流控芯片化学发光信号的设备必然要使用透镜，如工业镜头、微距镜或显微镜头等，这些光学镜头的使用必然引入成像畸变。镜头畸变是光学透镜固有的透视失真，无法消除，只能改善，这种失真对于微流控芯片的化学发光信号成像质量是非常不利的：微流控通道一般为微米级，镜头引入的成像畸变虽然较小，但还是会对芯片上化学发光信号的读取产生很大的影响。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明提出了一种微流控芯片及其读取方法，以解决上述现有技术存在的问题。

2、一方面为实现上述目的，本发明提出了一种光学检测装置，包括微流控芯片、光学检测器、数据传输电路以及显示终端；

3、所述微流控芯片设置于所述光学检测器内，所述数据传输电路分别连接所述光学检测器以及所述显示终端；

4、所述光学检测器内集成有环境光传感器阵列，所述微流控芯片上设有化学发光信号阵列，所述环境光传感器阵列与所述化学发光信号阵列一一对应设置；

5、所述环境光传感器阵列直接检测所述化学发光信号阵列的化学发光信号，将所述化学发光信号转换为数字信号后，通过所述数据传输电路传输至所述显示终端。

6、可选地，所述微流控芯片包括依次层叠设置的基底层、微流控芯片包被层、微流控芯片检测层；

7、所述基底层的材质为弹性橡胶材料，所述微流控芯片包被层和所述微流控芯片检测层的材质包括但不限于聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基苯烯酸甲酯、环烯烃共聚物的塑料材料。

8、可选地，所述微流控芯片包被层上设有若干条横向微流控通道，所述微流控芯片检测层上设有若干条纵向微流控通道，通过所述横向微流控通道与所述纵向微流控通道的交叉点进行化学发光，构成所述化学发光信号阵列。

9、可选地，所述光学检测器包括电路板，所述环境光传感器阵列集成于所述电路板上，所述电路板还包括纽扣电池、单片机以及贴片式无线模块；

10、所述纽扣电池用于对电路板进行供电；所述单片机用于接收并处理所述环境光传感器阵列的数字信号，并传输至所述贴片式无线模块，通过所述贴片式无线模块传输至所述数据传输电路。

11、可选地，所述数据传输电路包括无线传输模块与串口转usb模块，所述无线传输模块连接贴片无线模块，所述串口转usb模块连接所述显示终端。

12、另一方面为实现上述目的，本发明提出了一种检测方法，包括以下步骤：

13、步骤s1.将微流控芯片包被层覆盖于基底层表面紧密贴合，对所述横向微流控通道依次通入捕获抗体溶液后进行孵育；

14、步骤s2.将所述捕获抗体溶液吸出，撤去所述微流控芯片包被层，在基底层表面形成捕获抗体条带；

15、步骤s3.将微流控芯片检测层覆盖于基底层表面紧密贴合，对所述纵向微流控通道依次通入不同浓度的混合液后进行孵育；

16、步骤s4.将所述混合液吸出并通入酶标抗体溶液混合液再次孵育，清洗溶液后通入形成三明治形态的阵列结构；

17、步骤s5.对所述阵列结构通入化学发光底物溶液后，将微流控芯片放入光学检测器，通过环境光传感器阵列检测化学发光信号，将所述化学发光信号转换为数字信号后，通过数据传输电路传输至显示终端进行显示。

18、可选地，步骤s1中，所述捕获抗体溶液为crp、pet和il-6的捕获抗体溶液。

19、可选地，步骤s2中，所述混合液为不同浓度crp、pet和il-6的混合液。

20、可选地，步骤s5中，所述微流控芯片中的化学发光信号阵列与环境光传感器阵列的位置一一对应。

21、可选地，步骤s5中，所述环境光传感器阵列将化学发光信号转换为数字信号，并传输至贴片式无线模块，通过所述贴片式无线模块传输至所述数据传输电路。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

23、本发明微流控芯片上的化学发光信号产生区与环境光传感器紧密贴合，化学发光信号直接由环境光传感器接收，二者之间不设置任何光学元件。通过该设计可以大大减小检测器体积。

24、本发明微流控芯片中化学发光信号点阵列与集成电路板上的环境光传感器阵列相互对应，化学发光信号实时读取，各点化学发光信号读取时间可在单片机程序中设定，根据需要设计为无时间差和特定时间差。

25、本发明所述光学检测器利用纽扣电池供电，利用贴片式无线模块传出数据，检测结果显示在电脑等终端，该设计摆脱在检测器上安装数据显示装置，最大程度减小检测器体积，并且检测器外壳材质为避光塑料，一方面起到避光作用，另一方面可有效保证无线数据传输。

1.一种光学检测装置，其特征在于，包括微流控芯片、光学检测器、数据传输电路以及显示终端；

2.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述微流控芯片包括依次层叠设置的基底层、微流控芯片包被层、微流控芯片检测层；

3.根据权利要求2所述的光学检测装置，其特征在于，所述微流控芯片包被层上设有若干条横向微流控通道，所述微流控芯片检测层上设有若干条纵向微流控通道，通过所述横向微流控通道与所述纵向微流控通道的交叉点进行化学发光，构成所述化学发光信号阵列。

4.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述光学检测器包括电路板，所述环境光传感器阵列集成于所述电路板上，所述电路板还包括纽扣电池、单片机以及贴片式无线模块；

5.根据权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于，所述数据传输电路包括无线传输模块与串口转usb模块，所述无线传输模块连接贴片无线模块，所述串口转usb模块连接所述显示终端。

6.一种根据权利要求1-5所述的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，步骤s1中，所述捕获抗体溶液为crp、pet和il-6的捕获抗体溶液。

8.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，步骤s2中，所述混合液为不同浓度crp、pet和il-6的混合液。

9.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，步骤s5中，所述微流控芯片中的化学发光信号阵列与环境光传感器阵列的位置一一对应。

10.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，步骤s5中，所述环境光传感器阵列将化学发光信号转换为数字信号，并传输至贴片式无线模块，通过所述贴片式无线模块传输至所述数据传输电路。