[发明专利]偏振光流控芯片癌细胞快速检测装置与方法

权利要求书

1.一种偏振光流控芯片癌细胞快速检测装置，其特征在于，主要包括：

偏振显微探测模块，所述偏振显微探测模块在硬件控制模块的控制下提取样品内细胞在不同偏振态下的偏振特征；

数据采集模块，所述数据采集模块采集所述偏振显微探测模块的检测结果并记录得到不同检测结果的检测模式；

数据处理模块，所述数据处理模块对检测结果进行数学计算以提取目标细胞的细胞偏振特征；

匹配识别模块，所述匹配识别模块将细胞偏振特征与细胞偏振特征数据库内的样本进行匹配，从而对癌细胞进行识别，并判断其浓度和状态；

结果存储与反馈模块，所述结果存储与反馈模块将癌细胞检测与识别结果进行存储，建立电子档案数据库；

人机交互模块，所述人机交互模块与所述硬件控制模块连接，用以选择细胞偏振特征数据采集检测模式、并显示最终的识别结果。

2.根据权利要求1所述的偏振光流控芯片癌细胞快速检测装置，其特征在于，所述偏振显微探测模块包括依次连接的光源组件、起偏器组件、微流控芯片、显微透镜组件、检偏器组件以及光电检测组件；其中：

所述光源组件包含发光器件、用于选择光源波长的滤光片以及用于调节光强的光源控制电路；

所述起偏器组件包括前后设置的起偏器波片与起偏器偏振片；所述检偏器包括前后设置的检偏器偏振片和检偏器波片；

所述微流控芯片上凹刻有多条供样品溶液流动、首尾分别设有样品槽和废液槽的样品通道，样品溶液在电极作用下能够实现定向流动；

所述显微透镜组件包括用于实现光路调整与显微成像的透镜组合；

所述光电检测组件包括电子倍增CCD与成像光谱仪用以探测细胞的偏振特征。

3.根据权利要求1所述的偏振光流控芯片癌细胞快速检测装置，其特征在于，所述硬件控制模块包括：

与光源控制电路连接、用以调节光源组件发出的光源波长与强度的光源控制端；

与步进电机连接、控制电机旋转进而控制起偏器组件与检偏器组件中偏振器件的偏振状态调制的偏振态控制端；

与分别设置于样品槽及废液槽内的电机连接、控制微流控芯片中检测区域电场强度的场强控制端；

与显微透镜组件连接、调节显微透镜组放大倍数与光学系统焦距的放大控制端；

与电子倍增CCD及成像光谱仪控制端相连、控制控制其动作的检测控制端。

4.根据权利要求1所述的偏振光流控芯片癌细胞快速检测装置，其特征在于，所述数据处理模块通过分析数据采集模块所采集细胞不同偏振状态下的图像并计算细胞偏振表征参数；通过参数分解及图像融合的方法得到细胞偏振特征参数，对各细胞偏振特征参数进行时域分析、频域分析得到量化后的细胞偏振特征；通过分析细胞的成像光谱图提取细胞的偏振光谱特征。

5.根据权利要求4所述的偏振光流控芯片癌细胞快速检测装置，其特征在于，所述细胞偏振表征参数包括针对细胞图像提取的琼斯向量、穆勒矩阵；所述细胞偏振特征参数包括偏振度及偏振差；所述偏振特征包括偏振图像纹理变化、偏振图像频率变化以及偏振光强度分布。