[发明专利]基于编码微球的可复用多指标微流控检测系统及使用方法

权利要求书

1.一种基于编码微球的可复用多指标微流控检测系统，其特征在于，包括设于芯片台上的微流控混合器(2)、超声换能器(3)以及微流控检测器(10)，所述微流控检测器(10)下部设置电磁铁(9)，所述微流控检测器(10)上部设置光学检测单元，所述微流控混合器(2)以及微流控检测器(10)由PDMS微通道和玻璃基片键合而成。

2.根据权利要求1所述的一种基于编码微球的可复用多指标微流控检测系统，其特征在于，所述的微流控混合器(2)的微通道包含一个基于逆向特斯拉阀的超声混合器。

3.根据权利要求2所述的一种基于编码微球的可复用多指标微流控检测系统，其特征在于，所述的微流控混合器(2)包括PDMS微通道结构和玻璃基片，所述PDMS微通道由掩膜-接触式光刻-倒模的步骤制作而成，包含1-3个进样入口，用于待测样本和量子点编码微球的进样，包含8-12个可扩展的出口，每个出口连接一个不同的检测器芯片(10)。

4.根据权利要求3所述的一种基于编码微球的可复用多指标微流控检测系统，其特征在于，所述玻璃基片为厚度为1-3mm的载玻片，PDMS通道和玻璃基底通过氧等离子体键合牢固。

5.根据权利要求1所述的一种基于编码微球的可复用多指标微流控检测系统，其特征在于，所述的微流控检测器(10)包括PDMS微通道结构和玻璃基片，所述PDMS微通道包含一个进样入口，用于连接所述微流控混合器(2)的反应腔和混合器的出口；包含一个出口，所述PDMS微通道由10-25个并联的逆向特斯拉阀构成，施加超声使量子点荧光微球和磁球充分反应。

6.根据权利要求1所述的一种基于编码微球的可复用多指标微流控检测系统，其特征在于，所述超声换能器(3)采用44kHz的超声换能器，超声换能器与所述芯片台用胶粘连牢固。

7.根据权利要求1所述的一种基于编码微球的可复用多指标微流控检测系统，其特征在于，所述的芯片台包含一个混合器底座、一个检测器底座和几块组装的隔光挡板，芯片台由光敏复合树脂3D打印而成，所述混合器底座、检测器底座用于固定微流控混合器(2)及微流控检测器(10)。

8.根据权利要求7所述的一种基于编码微球的可复用多指标微流控检测系统，其特征在于，所述隔光挡板用于隔离每个待检指标的检测区域，所述隔光挡板上固定紫外激发光源(7)和滤光片(12)，与上部的透镜(5)以及摄像头(6)形成光学检测单元，所述芯片台、透镜(5)以及摄像头(6)安装在支撑架(8)上。

9.根据权利要求8所述的一种基于编码微球的可复用多指标微流控检测系统，其特征在于，

所述的电磁铁(9)为铜线圈直流电磁铁，由12V直流电源供电，电磁铁(9)和芯片台底面用胶粘连牢固；

所述的透镜(5)为一凸透镜，所述摄像头(6)与透镜(5)中心间隔1.5倍焦距，所述微流控检测器(10)与透镜中心间隔3倍焦距，使所述透镜(5)使检测器芯片(10)成倒立缩小的实像。

10.如权利要求1所述的一种基于编码微球的可复用多指标微流控检测系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)混合：从微流控混合器(2)的入口分别注入两种不同的生物样本，启动超声换能器(3)，使两种样本在微流控混合器(2)中充分反应，微流控混合器(2)入口注入的两种液体之一为待检样本溶液；

2)检测器芯片标记：从各个微流控检测器(10)的出口反向注入不同的能够特异性识别特定指标的微球溶液，依据不同的待测物特性，微球溶液为荧光微球或磁性微球；

3)检测：微球溶液先进入微流控检测器(10)，待其充满微流控检测器(10)通道后，打开电磁铁(9)开关将微球吸附于基底表面，再注入荧光微球，荧光微球充满微流控检测器(10)后，断开电磁铁(9)开关，启动超声换能器(3)开关，在微流控检测器(10)中混合反应，反应结束后通过检测光路用摄像头检测荧光信号；

4)冲洗：使用过程中，冲洗步骤进行两次：在注入微球溶液后冲洗多余的微球和杂质，在检测完成后洗去所有夹芯结构和杂质，冲洗时从微流控检测器(10)出口注入缓冲溶液，在超声的辅助下逆向冲洗。