一種用于細(xì)胞篩選的自相關(guān)速度探測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種用于細(xì)胞篩選的自相關(guān)速度探測(cè)裝置。其特征在于該裝置包括微流控芯片和設(shè)計(jì)安裝在微流控芯片內(nèi)的圓柱形微透鏡陣列、圓球形微透鏡陣列、微通道、感光器件、狹縫、光柵、光柵固定槽和激光光束，微流控芯片是由PDMS制成的微小實(shí)驗(yàn)室，在微流控芯片的內(nèi)部按設(shè)計(jì)需要加工有的微通道，在微通道平面的下面一層鑲嵌著圓球形微透鏡陣列，在圓球形微透鏡陣列的正下方是光柵、光柵中間有設(shè)計(jì)間距和寬度的2個(gè)狹縫，光柵用固定槽固定在微流控芯片里面，且與微流控芯片制成一體，不可拆卸；在光柵的下方是感光器件，感光器件平鋪在微流控芯片的下層，且經(jīng)過高溫固化在微流控芯片里面。
【專利說明】—種用于細(xì)胞篩選的自相關(guān)速度探測(cè)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物醫(yī)學(xué)技術(shù)，具體為一種用于細(xì)胞篩選的自相關(guān)速度探測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單兀，是生命科學(xué)研究和生物醫(yī)學(xué)研究的基礎(chǔ)。研究疾病和癌癥的根本問題就是研究細(xì)胞，因?yàn)槭歉鞣N細(xì)胞的非正常變化導(dǎo)致疾病和癌癥的發(fā)生。但是細(xì)胞的大小一般在微米級(jí)，很難觀察和操作，一直以來(lái)，細(xì)胞的篩選和分離一直困擾著細(xì)胞的研究和發(fā)展，而檢測(cè)細(xì)胞的速度就更加困難。當(dāng)前，測(cè)量細(xì)胞運(yùn)動(dòng)速度主要有熒光標(biāo)記觀察法和圖像法。雖然這些方法能夠?qū)崿F(xiàn)觀察細(xì)胞，測(cè)量速度，但是這些方法還存在很多不足。熒光標(biāo)記觀察法是最普遍的一種方法，這種方法加入的熒光對(duì)細(xì)胞的生存環(huán)境產(chǎn)生了影響，干擾了細(xì)胞的正常生活，可能會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞死亡或是細(xì)胞活性的改變。圖像法雖然不會(huì)影響細(xì)胞的活性，但是圖像法實(shí)時(shí)性不是很理想，不能快速的反應(yīng)出細(xì)胞的流速，這對(duì)細(xì)胞高速篩選是一個(gè)很大的技術(shù)瓶頸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明擬解決的技術(shù)問題是，提供一種用于細(xì)胞篩選的自相關(guān)速度探測(cè)裝置。該裝置能夠很好的測(cè)量微流控芯片通道里被篩選細(xì)胞的速度，具有檢測(cè)速度快，智能化程度高，分離完全等特點(diǎn)。
[0004]本發(fā)明解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案是，設(shè)計(jì)一種用于細(xì)胞篩選的自相關(guān)速度探測(cè)裝置，其特征在于該裝置包括微流控芯片和設(shè)計(jì)安裝在微流控芯片內(nèi)的圓柱形微透鏡陣列、圓球形微透鏡陣列、微通道、感光器件、狹縫、光柵、光柵固定槽和激光光束，微流控芯片是由PDMS制成的微小實(shí)驗(yàn)室，在微流控芯片的內(nèi)部按設(shè)計(jì)需要加工有的微通道，在微通道平面的下面一層鑲嵌著圓球形微透鏡陣列，在圓球形微透鏡陣列的正下方是光柵、光柵中間有設(shè)計(jì)間距和寬度的2個(gè)狹縫，光柵用固定槽固定在微流控芯片里面，且與微流控芯片制成一體，不可拆卸；在光柵的下方是感光器件，感光器件平鋪在微流控芯片的下層，且經(jīng)過高溫固化在微流控芯片里面。
[0005]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提出自相關(guān)速度探測(cè)裝置很好的克服了現(xiàn)有探測(cè)裝置的不足，使自相關(guān)速度探測(cè)裝置能快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)到細(xì)胞的流動(dòng)速度，這對(duì)高通量細(xì)胞篩選是一個(gè)很好的技術(shù)支撐，而且自相關(guān)速度探測(cè)裝置是做在微流控芯片上，和芯片成為一體，滿足小型化要求，便于攜帶和實(shí)際使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是本發(fā)明用于細(xì)胞篩選的自相關(guān)速度探測(cè)裝置一種實(shí)施例的制作流程示意圖(裝置底部的仰視圖)。
[0007]圖2是本發(fā)明用于細(xì)胞篩選的自相關(guān)速度探測(cè)裝置一種實(shí)施例的光柵固定槽結(jié)構(gòu)示意圖(裝置底部的仰視圖)。[0008]圖3是本發(fā)明用于細(xì)胞篩選的自相關(guān)速度探測(cè)裝置一種實(shí)施例的光柵結(jié)構(gòu)及固定槽結(jié)構(gòu)示意圖(裝置底部的仰視圖)。
[0009]圖4是本發(fā)明用于細(xì)胞篩選的自相關(guān)速度探測(cè)裝置一種實(shí)施例的激光導(dǎo)向細(xì)胞時(shí)系統(tǒng)工作原理示意圖(裝置正常工作狀態(tài)下的前視圖)。
具體實(shí)施方案
[0010]下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明。
[0011]本發(fā)明設(shè)計(jì)的用于細(xì)胞篩選的自相關(guān)速度探測(cè)裝置(簡(jiǎn)稱裝置，參見圖1-4)，其特征在于該裝置包括微流控芯片3和設(shè)計(jì)安裝在微流控芯片3內(nèi)的圓柱形微透鏡陣列1、圓球形微透鏡陣列2、微通道4、感光器件5、狹縫6、光柵7、光柵固定槽8和激光光束9，微流控芯片3是由PDMS制成的微小實(shí)驗(yàn)室，在微流控芯片3的內(nèi)部按設(shè)計(jì)需要加工有的微通道4，在微通道4平面的下面一層鑲嵌著圓球形微透鏡陣列2，在圓球形微透鏡陣列2的正下方是光柵7，光柵7中間有設(shè)計(jì)間距S和寬度的2個(gè)狹縫6，光柵7用固定槽8固定在微流控芯片3里面，且與微流控芯片3制成一體，不可拆卸；在光柵7的下方是感光器件5，感光器件5平鋪在微流控芯片3的下層，且經(jīng)過高溫固化在微流控芯片3里面。
[0012]所述微通道4按設(shè)計(jì)要求刻蝕在微流控芯片3中，微通道4的直徑大于細(xì)胞直徑；在微通道4的下層鑲嵌圓柱型微透鏡陣列1，圓柱型微透鏡陣列I的直徑是50微米，自身高度為35微米，圓柱型微透鏡陣列I之間的水平間隔是50微米；所述圓柱形微透鏡陣列I是由聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)制成，經(jīng)過165°C、10分鐘的微微烘烤后，粘合鑲嵌在微流控芯片3上，另一端變成圓球形微透鏡陣列2，其主要作用是將照射到細(xì)胞10上產(chǎn)生的反射光11有規(guī)律的照射到光柵7上，光柵7上的狹縫6寬度是10微米，狹縫6距離圓球形微透鏡陣列2的距離25微米，兩個(gè)狹縫6之間的距離為S，在狹縫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，涂覆厚度為2.5微米。
本發(fā)明裝置實(shí)施例的制備方法主要是:在微流控芯片3里加工微通道4，在微通道4的底層鑲嵌直徑為50微米，高35微米，水平間距為50微米的圓柱形微透鏡陣列1，經(jīng)過165°C、10分鐘烘烤，這些圓柱形微透鏡陣列I的微透鏡逐漸形成直徑為50微米，高30微米的圓球形微透鏡陣列2，圓球形微透鏡陣列2下面是帶有狹縫6的光柵7，兩個(gè)縫隙6之間的距離為S，光柵7下層是涂覆的感光器件5。
[0013]本發(fā)明裝置用于微流控芯片3的微通道4內(nèi)細(xì)胞篩選的自相關(guān)速度探測(cè)，具有快速、簡(jiǎn)單、自動(dòng)測(cè)量細(xì)胞速度的特點(diǎn)。
[0014]本發(fā)明裝置的工作原理和過程是:細(xì)胞10在微流控芯片3的微通道4由于激光9的照射作用而運(yùn)動(dòng)，移動(dòng)過程中，照射到細(xì)胞10上的光線會(huì)由于反射作用將光照射到圓球形微透鏡陣列2上，從而生成散射光線11，不同細(xì)胞10在激光9作用下的運(yùn)動(dòng)速度不同，所以生成的散射光線11也不同，從而進(jìn)入2個(gè)狹縫6中的光也不同，進(jìn)而感光器件5感受的光也不同，進(jìn)入狹縫6的光經(jīng)過感光器件5后由A/D采集卡轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，將電信號(hào)輸入到外接部件電腦上，形成2個(gè)相似的波形，根據(jù)波形可以算出光經(jīng)過狹縫6的時(shí)間t ;再由所述兩個(gè)狹縫6的距離S和光經(jīng)過狹縫6的時(shí)間t，即可計(jì)算出細(xì)胞的運(yùn)行速度。
[0015]本發(fā)明未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于細(xì)胞篩選的自相關(guān)速度探測(cè)裝置，其特征在于該裝置包括微流控芯片和設(shè)計(jì)安裝在微流控芯片內(nèi)的圓柱形微透鏡陣列、圓球形微透鏡陣列、微通道、感光器件、狹縫、光柵、光柵固定槽和激光光束，微流控芯片是由PDMS制成的微小實(shí)驗(yàn)室，在微流控芯片的內(nèi)部按設(shè)計(jì)需要加工有的微通道，在微通道平面的下面一層鑲嵌著圓球形微透鏡陣列，在圓球形微透鏡陣列的正下方是光柵、光柵中間有設(shè)計(jì)間距和寬度的2個(gè)狹縫，光柵用固定槽固定在微流控芯片里面，且與微流控芯片制成一體，不可拆卸；在光柵的下方是感光器件，感光器件平鋪在微流控芯片的下層，且經(jīng)過高溫固化在微流控芯片里面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于細(xì)胞篩選的自相關(guān)速度探測(cè)裝置，其特征在于所述圓球形微透鏡陣列是由圓柱形微透鏡陣列制成，兩個(gè)圓柱形微透鏡陣列水平間距為25-65微米，圓球形微透鏡陣列的高度為15-45微米，其水平間距為15到65微米，在圓球形微透鏡陣列的下方10-25微米處是光柵，狹縫的寬度為10微米，感光器件是涂覆固化在微流控芯片里面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于細(xì)胞篩選的自相關(guān)速度探測(cè)裝置，其特征在于所述感光器件的涂覆厚度為2.5微米。
【文檔編號(hào)】G01P5/22GK103926421SQ201410187981
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月7日
【發(fā)明者】周圍, 張旭, 閆玉靜, 楊新穎, 楊朋菲, 武雪峰, 王鳳嬌, 王征, 常健強(qiáng), 張思祥 申請(qǐng)人:河北工業(yè)大學(xué)